计算机在化学中的应用

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1、计算机在化学中的应用摘要：本文以研究计算机在化学中的应用为目的，从计算机在化学图形的模拟，化学反应模拟，化学计算，化学数据资源检索，和化学教学五个方面的应用，简单的介绍了相关软件在其领域的应用，阐述了计算机在化学研究与学习中不可忽略与取代的地位。关键词：计算机化学图形模拟反应模拟计算资源检索教学目录：一.计算机在图形模拟中的应用P1二.计算机在反应模拟中的应用P2三.计算机辅助化学计算P2四.计算机在化学数据资源检索方面的应用P5五.计算机在化学教学中的应用P5正文：计算机作为一种化学学习和研究的工具有着不可替代的作用。它不仅能够帮助我们进行文字及图形处理等，而且可以在化学

2、学习与研究的各个方面协助我们更快、更好的工作。一．计算机在图形模拟中的应用下面是常用的绘图软件：化学绘图：三维图的绘制二维图的绘制Chem3DChemSketchSymappsChemDrawRasmolChemWindowChemBuilder3DISISDrawWeblabViewerProSmartDraw8实验装置绘制：ChemLab图谱模拟和解析：ChemWindow6.0Spectroscopy版，gNMR，MassSpectraSimulator，IRSearchMaster，IRMentorPro由上面可以看出，在科技飞速发展的今天，已经有许多趋于成熟的化学

3、绘图软件和图谱模拟软件。通过这些软件的使用，我们能绘制出2D和3D的图像，来帮助我们形象的学习，理解，研究化学。需要说明的是需要说明的是，随着PC机类和化学不断的发展，化学软件得以发展。许多公司逐渐开发了自己的综合化学软件包。例如：Bio-Rad公司出品的SadtlerSuite1.2软件包，由ChemWindow6.0Spectroscopy版，IRSearchMaster6.0，IRMentorPro2.0和Symapps6.0四部分组成。Cambridgesoft公司出品的Chemoffice系列。其中最新版本为Chemoffice2005。它主要由Chemdraw9

4、.0，Chem3D9.0和ChemFinder9.0三部分组成。可以说，以后这种集成性的软件包会越来越多，功能也会越来越强大，越来越完整。二.计算机在反应模拟中的应用现代计算机技术的飞速发展，令人鼓舞，计算机与网络技术的应用渗透到了各个学科领域，过去比较危险的或污染环境的实验研究，现在都可以通过计算机模拟来替代。如危险的普通爆炸试验和造成严重污染的和爆炸试验，现在都是用计算机模拟进行。化学也不例外。化学反应是千变万化，但新近的计算机技术，也可对部分化学反应进行模拟监控。通过检测反应过程中的一些物理化学数据（如电导、pH值、温度、流变性能等）的变化。经计算机处理，从而达到计算

5、机模拟和操控化学反应的目的，以及对一些物质极端状态下的物理化学性能表征和环境污染下所造成的危害预测。这些计算机技术已经在许多化学化工和环境领域得到实际应用。8目前，大学化学实验教学中也有许多实验室危险性高、对环境造成污染或实验成本昂贵。因此，许多对化学原理与实验技术的掌握起重要作用的实验由于上述原因不得不放弃开设，而现代计算机技术使人们模拟这些化学实验成为可能。要实现这一目标，就是设计和制作计算机软件使人们模拟这些化学实验成为可能。要实现这一目标，就是设计和制作计算机软件来模拟化学反应实验，从而替代危险、造成严重污染的实验以及减少成本昂贵实验的次数并提供网上化学实验的教学资

6、源。三.计算机辅助化学计算化学反应器的模拟计算是反应器设计的基础,其中会遇到大量的复杂的数学模型求解问题,教学中采用传统的手工计算或编程计算的方法都十分困难。MathCAD是专门用于科学运算的计算机应用软件,其最大的优点是不用编程序、计算过程简便,为完成反应器的模拟计算提供了先进的计算工具。作者根据长期的教学和科研实践经验,开发出使用解决反应器模拟计算的实用方法,可以提高专业教学水平。化学反应器基础设计的主要内容是计算达到预定反应程度所需的反应时间,并由反应时间确定反应器的体积。对反应器的优化设计就是通过对反应器中反应过程的模拟计算,确定在最佳工艺条件工艺配方、反应温度、反

7、应压力等下,达到预定的反应程度所需的反应时间。对反应器中反应过程的模拟计算是将反应动力学模型代人各种反应器操作方程中,得到综合数学模型,然后对综合数学模型进行计算。简单的数学模型可采用手工计算,复杂的综合数学模型手工计算就无能为力了,通常可选用适当的数值方法,然后编程在计算机上完成模拟计算。手工计算或编程计算在专业教学都存在一定的困难,因而使教学水平受到很大的限制。使用MathCAD应用软件进行反应器模拟计算的优点是:1.计算过程简单、便捷、清晰、准确数据可视化、图形化功能强,便于对计算结果的分析与讨论2.Math