计算机在化学化工中的应用全书电子教案完整版课件

1、计算机在化学化工中的应用一 计算机文献检索本章要点本章背景搜索引擎的使用文献数据库专利检索物性数据库网上化学化工标准1 本章背景问题的提出化工软件电子期刊数据库Internet上的化学化工信息资源化学化工新闻化学化工电子期刊与杂志化学化工图书Internet上召开的化学类电子会议专利信息化学数据库2 搜索引擎搜索引擎谷歌百度2.1 谷歌（Google）全世界最大最受欢迎的搜索引擎中文版网址：/Google搜索首页2.1.1 常规搜索支持文档格式微软的Offic文档（.xls、.ppt、.doc、.rtf）WordPerFect文档限定文档格式语法：关键词 filetype:文件扩展名学术搜索工

2、具Google School2.1.2 文档与学术搜索关键词逻辑搜索空格表示“与”“-”表示逻辑 “非”“OR”表示逻辑“或”逻辑符号可混用，将从左到右一次读取Google搜索结果图片2.2 百度全球最大的中文搜索引擎中文版网址：/百度搜索首页文档搜索与Google相似空格、“-”、“OR” 限定文档格式：关键词 filetype:all中文书名号查询书名号出现搜索结果中被书名号括起来的不会被拆分百度搜索结果图片3 化学化工文献数据库检索化学化工文献数据库中国期刊全文数据库（中国知网）工程索引 EI科学引文索引 SCIElsevier数据库Wiley InterScience数据库美国化学会（

3、ACS）期刊数据库其他文献数据库3.1中国期刊全文数据库清华大学、同方知网公司1999年发起，目前已建成世界上全文信息量最大的“CNKI数字图书馆” CNKI ：/全称国家知识基础设施（National Knowledge Infrastructure，CNKI）子数据库：期刊全文数据库、学位论文数据库、会议论文数据库CNKI主页中国期刊全文数据库3.1.1 检索项主题篇名关键词摘要作者第一作者主题检索3.1.2 作者、第一作者检索a 模糊检索a 模糊检索a 模糊检索b 精确检索3.1.3 多条件检索3.1.4 二次检索在结果中检索，提高准确性3.2 工程索引EIThe Engineering

4、 Index，1884年由美国工程信息公司（Engineering Information Inc.）创办是一个主要收录工程技术期刊文献和会议文献的大型国际权威检索系统与SCI（科学引文索引）、ISTP（科技会议录索引）、SCOPUS共称为世界著名的四大科技文献检索系统 CompendexComputerized Engineering Index的缩写即计算机化工程索引主要提供应用科学和工程领域的文摘索引信息EI主站网址为中国镜像站地址为/EI首页检索方式简易检索（Easy Search）快速检索（Quick Search），网站默认Compendex 或 INSPEC 数据库布尔逻辑算符（

5、AND、OR及NOT）进行结果筛选专家检索（Expert Search）EI的检索页面3.3 科学引文搜索Science Citation Index, SCI， 由美国科学信息研究所(ISI)1961年创办出版的引文数据库世界著名的四大科技文献检索系统之首自然科学数据库有五千多种期刊生命科学辑收录1350种工程与计算机技术辑收录1030种物理、化学和地球科学辑收录900种期刊Web of Science简介美国Thomson Scientific公司开发的基于WEB的产品三大引文库科学引文索引SCI社会科学引文索引SSCI艺术与人文科学引文索引A&HCI）两个化学数据库(CCR、IC)以IS

6、I Web of Knowledge作为检索平台Web of ScienceThomson Scientific的网站主页为/ISI web of knowledge的网址为/可检索到的数据库Web of ScienceCurrent Contents ConnectISI ProceedingsISI Web of Knowledge首页Web of science的检索途径普通检索（Search）引文检索（Cited Reference Search）结构检索（Structure Search） 须下载安装Wos_ChemistryPlugin插件，用户可以使用该插件画出化合物的结构，然后

7、进行检索高级检索（Advance Search）普通检索检索结果的处理检索结果排序结果限定检索结果处理查看结果检索结果排序检索结果排序：在右上角的“Sort by”栏时间（Latest date）被引用次数（Time cited）相关度（Relevance）第一作者（First author）文献来源（Source title）出版年份（Publication year）结果限定结果限定左侧的Refine Results栏二次检索（Search within results for）主题领域（Subject areas）文献类型（Document types）作者（Authors）等直接单击“

8、Analyze Results”按钮对检索结果进行更加详细的分析检索结果处理检索结果处理打印（Print）发送E-mail做标记（Add to Marked List）存入EndNoteWeb导入到EndNote文献管理程序查看结果查看结果3.4 Elsevier数据库爱思维尔（Elsevier）是全球最大的科学文献出版发行商产品1800多种高质量的学术期刊5000多种书籍以及电子版全文和文摘数据库涵盖科学、技术和医学等各个领域 Elsevier提供的Science Direct数据库是全球最大的科学文献全文数据库Science Direct数据库网址：首页Science Direct检索方式

9、快速检索（Quick Search），首页默认浏览检索（Browse）高级检索（Advanced Search）快速检索直接在“Title，Abstract，keywords”后的输入框中输入主题词在“Author”后的输入框中输入所要查找的作者名等Science Direct的主题词搜索支持布尔逻辑算符（AND、OR、NOT）ScienceDirect 检索结果检索结果的处理在（Search within Results）输入框中进行二次搜索，缩小搜索范围当图标显示为 时，表示用户只能查看文献的摘要当图标显示为绿色的 时，表示当前用户拥有查看文献全文的权限单击“SummaryPlus”可以阅

10、读论文的摘要单击“Full Text + Links”可以以网页模式查看论文全文单击“PDF”可打开和下载PDF格式的论文全文。也可以在“PDF”上右击，选择“文件另存为”命令进行下载3.5 Wiley InterScience 数据库John Wiley & Sons公司成立于1807年，世界范围内科学、技术和医学（STM）类的领先出版商Wiley-Blackwell 是2007年2月由Blackwell出版社与Wiley合并而成的Wiley InterScience 是Wiley-Blackwell的动态在线服务平台，网址为/Wiley InterScience首页3.6 美国化学会期刊数

11、据库The American Chemical Society，ACS，成立于1876年，目前世界上最大的化学学会网址： /拥有许多期刊，其中美国化学会志（Journal of the American Chemical Society，JACS）历史久，影响最大，目前已出版的期刊有40种ACS期刊数据库首页3.7 其他文献数据库英国皇家化学会（RSC）期刊数据库Royal Society of Chemistry,RSC网址：/ 施普林格（Springer-Verlag）期刊网址：/ 万方数据库网址：/ 中国科技文献图书中心网址：/ 重庆维普中文科技期刊数据库网址：/ Medline数据库网

12、址：/PubMed/ Beilstein/Gmelin数据库网址：/ 与/ 美国化学文摘CAChemical Abstracts 简称CA网址：/ 或/4 专利检索 4.1 专利专利（Patent）发明人或设计人所做出的发明、实用新型和外观设计，经申请批准后，在法律规定的有效期内，授予受保护的专利权，即专利权人享有独占利益专利的3种类型发明专利实用新型专利外观设计专利专利文献专利文献与工业产权（包括专利权和显著标记权）有关的文献，专利局出版的公报（专利公报）专利说明书、专利文献、专利题录、与专利有关的法律文件、专利检索工具等据统计有90-95%的创新发明最先表现在专利文献中专利文献的主体是专利

13、说明书专利说明书专利说明书包含发明的名称所属技术问题领域、现有技术发明的目的、内容、效果等常用的专利检索网站：国家知识产权局 ：中国知识产权网：中国专利信息中心：4.2 德温特世界专利创新索引Derwent Innovation Index，DII，是目前世界上规模较大、影响较广的专利文献信息检索工具快速检索页面4.3 中国专利检索中国专利信息网能够检索自1985年中国专利法实施以来至今的203万件专利的题录信息网址：/中华人民共和国知识产权局中国专利信息检索系统网址：/sipo2008/zljs/中国专利信息检索系统4.4 美国专利检索美国专利商标局专利数据库是美国专利检索的权威网站网址为：

14、/首页美国专利商标局专利在其主页左侧为授权专利（Issued Patent）检索，可以查询1976年至今的授权专利右侧则为申请专利检索，期限为2001年以后申请的专利最常用的检索方法快速检索(Quick Search)，用于一般性检索专利号检索(Patent Number Search)，用于检索已知专利号的专利欧洲专利局的espcenet数据库网址：/由欧洲专利局、欧洲专利组织（EPO）成员国及欧洲委员会发起并建立。以免费形式向公众提供各种专利信息同时提供世界上50多个国家的专利信息和20多个国家的专利说明书全文，且检索方法比较便捷专利是以PDF文件形式提供的，可以全文下载欧洲专利局数据库检

15、索方式快速检索 (Quick Search)高级检索（Advanced Search）号码检索（Number Search）分类检索（Classification Search）网页中提供智能检索（SmartSearch）espcenet专利检索保存方法例1.在SmartSearch的搜索栏输入“Carbon nanotubes”，单击“Search”，可获得碳纳米管相关的专利2.单击感兴趣的专利文献，在打开的页面中可显示专利的名称、日期、发明者及摘要等信息3.单击“original document”项，即可打开PDF格式的专利说明书全文4.单击“Save Full Document”或单击

16、PDF文件左上部的磁盘符 可将文件保存到本地硬盘，如下图5 Internet上的物性数据库 Internet上的物性数据库美国国家标准与技术研究院（NIST)的物性数据库网址：/chemistry/分布式化学数据库统一查询接口 CS ChemFinder网址：/溶剂数据库 SOLV_DB网址：/welcome.htm 国际化学试剂供应商Aldrich的网站网址：/Brands/Aldrich.html6 网上化学化工标准 网上化学化工标准中国标准服务网网址：. cn/世界标准服务网网址：/WSSN/标准文献的导航站点网址：/dmc/dmcstd.htm The End计算机在化学化工中的应用二

17、 计算机文献管理本节要点文献管理工具EndNote个人文献资料库的建立文献资料的统计分析在Word中应用EndNote1 EndNote 基础知识问题的提出-海量电子文献EndNote 主界面EndNote中的几个概念Library：EndNote用来存储参考文献的文件Reference：参考文献Reference Type：参考文献类型，比如Journal Article Style：样式，即参考文献在文章末尾的格式 2 建立EndNote 数据库建立Chemitry数据库3 录入文献3.1 手工录入设定文献类型填入字段信息例2-1 在EndNote中输入下述文献：“Runming Li,W

18、ei Yu,Chixing Zhou,Investigation of Phase Separation in a Partially Miscible Polymer Blend by Rheology,Journal of Macromolecular Science,Part B:Physics2007,46(5):1051-1062”新建题录窗口空白手工录入3.2 联网直接检索数据库在线检索保存检索结果例2-2在PubMed数据库中检索2007年发表的标题中包含“macromolecule”的文献PubMed(NLM)数据库Online Search检索框Search，OK保存文献3.

19、3 从网络数据库下载导入ACS PublicationsWeb of Science维普资讯-中文科技期刊数据库中国知识资源总库-中国期刊全文数据库例2-3 检索Charles C Han 2006年在Macromolecules所发表的论文并保存到EndNote数据库ACS Publications网站检索结果下载题录管理器页面下载并保存Choose the type of download选中Citations and Abstracts Choose a citation manager format选择输出格式为EndNote Download命名为HanCC06.enw, “确定”导

20、入EndNote例2-4 检索河南大学李润明所发表的SCI收录论文并保存到EndNote数据库ISI Web of Knowledge 网站检索结果Save to EndNote选中所需文献选择要输出的记录范围单击“Save to EndNote, RefMan, or other reference software”Select a Reference Library导入的EndNote选择EndNote数据库导入查询结果例2-5 检索河南大学刘绣华在2005-2007年发表的论文并保存到EndNote数据库分析步骤登陆维普网站，高级搜索输入检索条件，检索全选，下载搜索结果EndNote

21、格式，保存维普网站检索条件检索结果下载搜索结果ENDNOTE格式导入EndNote例2-6 在中国期刊全文数据库中检索刘绣华在2005-2007年发表的论文并保存到EndNote数据库检索条件和检索结果EndNote格式，保存导入EndNote4 EndNote 的使用4.1 在Word中插入编排文献EndNote安装时自动在Word（2007版）中添加如图所示的EndNote工具栏在Word中插入参考文献打开EndNote文献库选择要引用的文献插入文献参考文献的格式化选择欲投期刊格式编辑文本4.2 EndNote样式（Style）设定参考文献的著录格式Style 管理对话框样式编辑界面4.3

22、 利用论文模板撰写论文EndNote提供了数百种期刊全文模板例2-7 利用期刊“Nature”的全文模板，撰写一篇论文Manuscript Template宏安全提示Microsoft Office安全选项EndNote 文档写作向导The End计算机在化学化工中的应用三 正交试验设计 本节要点试验设计的背景正交试验设计原理Excel在正交试验设计中的应用问题的提出有12个外表一致的小球，其中11个的质量都是10克，另一个要重一些(仅凭手感无法分辨)，给定一个没有砝码的天平，请你设计一个试验方案，把这个重一点的小球挑出来解决方案两两比较，最多10次分为6组，每组2个，最多6次分为3组，每组4

23、个，最多3次可以看出，试验是需要设计的，如果试验方案选择的好，试验次数就可以减少。我们把设计试验方案的学问叫做试验设计试验设计方法设计试验方案的学问叫做试验设计全面实施法优点：一定可找到所有搭配中最优的方案缺点：试验次数过多。特别是在因素数目较多、水平取的较多的情况下，无法实现单因素法优点：减少了试验次数缺点：不一定能找到最优的组合能否减少试验次数，又不影响试验效果呢？1 正交试验的基本概念正交试验设计正交试验设计：多因素多水平试验的一种设计方法，它根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验。由于这些选出的点具备“均匀分散，齐整可比”的特点，因而可高效、快速、经济地获得有价值的实验信

24、息。已经被广泛使用正交试验设计的基本思想均衡搭配 综合比较 综合比较为了比较因素A两水平的好坏：把四个试验分为两组：第一组两个试验的结果分别为y1、y3；第二组两个试验的结果分别为y2、y4。为要比较A1与A2的优劣，可比较(y1 + y3) 与(y2 + y4)的大小。A1B1C1A1B2C2A2B1C2A2B2C1正交试验设计的特点表头设计最优搭配可能未出现在表中可分析各因素的主次 空白列可分析误差基本定义因素：也称实验因子，指那些可能对实验指标产生影响，必须在实验中直接考察和测定的工艺参数或者操作条件。如温度、压力、流量、组成等水平：实验研究中每个因素的取值。水平选取可以是均匀的，也可以

25、是不均匀的正交表：用于安排正交试验各因素和水平的表格1.1正交表Ln(m1m2mk) 混合型正交表L为正交表的代号n表示n行，可安排n次试验m1m2mk表示正交表中有k列，最多可安排k个因素mj表示第j列的因素有mj个水平若m1 = m2 = = mk = m，则称为水平数相同的m水平正交表，可标记为Ln(mk)例 正交表L4(23)正交表的特点每个因素的各个水平在表中出现的次数相等每两个因素之间，不同水平的搭配次数相同列号试验号1231111221231224221例 利用正交表L4(23)安排试验因素水平表 L4(23)正交表 因素水平121a11a212a12a22列号试验号123111

26、1221231224221翻译得到的实验安排表因素水平121a11a212a12a223a11a224a12a211.2 交互作用表在试验过程中，有些因素可以单独影响试验的性能指标，而有些因素会联合起来共同影响某一性能指标，在正交试验设计法中称这种作用为交互作用使用标准型正交表：形式为LmN(mk)形式的特殊正交表其水平数m只能取素数或素数幂其总试验次数为mN，N称为基本列数，总列数k = (mN-1)/(m-1)L8(27)表的交互作用表使用交互作用表安排具有交互作用的试验因素时，需要将两个因素的交互作用当作一个新的因素，占用一列，称为交互作用列列号列号1234567（1）325476（2）

27、16745（3）7654（4）123（5）32（6）11.3 混合型正交表各列水平数不相同的正交表，称为混合水平正交表试验设计中常用由两组不相同的水平数组成的混合型正交表，记为Ln(m1am2b)如 L8(424)、L8(324)、L16(4224)、L16(4228)、L18(237)、L18(636)混合型正交表为设计水平数不同的试验提供了一条重要的途径混合型正交表L8(424)因素水平123451111112122223211224222115312126321217412218421122 正交试验设计例3-1用正交表安排实验【例3-1】为提高某化工产品的转化率，选择了三个影响因素进行

28、试验：反应温度(A)、反应时间(B)、用酸量(C)，并确定了它们的试验范围为反应温度(A)：5070，反应时间(B)：4060 min，用酸量(C)：57，试设计正交试验分析步骤1. 明确试验目的，确定考察指标2. 确定因素和水平数，列出实验条件表3. 选用正交表4. 表头设计5. 制定试验安排表1.明确试验目的、定考察指标实验目的：确定出最优生产条件影响因素：反应温度(A)、反应时间(B)、用酸量(C)考察指标：产品转化率2.定因素和水平数，列实验表一般实验，取3个水平可看出变化规律例3-1中，对每个因素选三个水平分别为A: A1 = 50 , A2 = 60 , A3 = 70 B: B1

29、 = 40 min, B2 = 50 min, B2 = 60 minC: C1 = 5 %, C2 = 6 %, C3 = 7 %因素与水平选定后，可排出如下水平表水平 因素A 温度（）B 反应时间（min）C 用酸量(%)150 ( A1)40 ( B1)5(C1)260 ( A2)50 ( B2)6(C2)370 ( A3)60 ( B3)7(C3)3.选用正交表考虑的因素实验的精度要求高，选试验次数多的正交表实验工作量工作量大，可选择试验次数少的正交表实验数据处理如需进行误差分析和正交试验的方差分析，可选用大表或带有交互作用的正交表可设两个以上的空白列，作为计算误差项用正交表的选表原则

30、正交表的自由度 各因素自由度之和 + 因素交互作用自由度正交表的自由度 = 试验次数 1 因素自由度 = 因素水平数 1交互作用自由度 = A 因素自由度 B因素自由度例3-1的自由度分析如果A、B、C各因素间不存在交互作用因素交互作用自由度为0因素自由度=3-1=2则正交表的自由度应2+2+2=6可选用试验次数为9的4因素3水平正交表L9(34)，A、B、C三个因素分别占据一列，空置一列用于误差分析如果因素B和C间有交互作用则总自由度应2+2+2+2*2=10，需要选择更大的正交表4.表头设计表头设计：确定试验所考察的因素和交互作用在正交表中该放在哪一列的问题安排因素的次序排有交互作用的单因

31、素列两者的交互作用列独立因素列例3-1由于不需考察各因素间的交互作用，可直接选用正交表L9(34)，并依次将因素A、B、C分别排在第1、2、3列5.制定试验安排表因素试验号A温度（）B反应时间(min)C用酸量(%)试验结果yi150405250506350607460406560507660605770407870505970606考虑自由度的正交表设计3 正交试验的数据处理正交试验数据分析方法直观分析法忽略实验误差的影响，将测定值作为真值处理方差分析法3.1 直观分析法考察试验范围内，各因素对试验指标的影响大小试验指标随各因素的变化趋势。为直观地研究趋势，常将计算结果绘制成图使试验指标最好

32、（最大或最小）的适宜的操作条件（因素水平搭配）可对所得结论和进一步的研究方向进行讨论极差：指的是各列中各水平对应的试验指标平均值的最大值与最小值之差在直观分析中忽略试验误差的影响，即将测定值视为真值来进行分析直观分析使用直观的计算和图形对实验指标进行分析、综合比较，以获得各因素、水平对试验指标的影响大小分析数据的计算Ki： 第i列K水平所对应的实验指标值之和公式：ki是Ki的平均值，即： ki = Ki/AA为k水平在因素所在列中重复出现的次数R为各列ki的极差：R=max(ki)-min(ki)表示第i列因素处于不同水平引起的实验结果上的差异R数值较大则表明该列因素水平变化对试验结果影响大，

33、是主要因素例3-2有4个因素影响某化学品的转化率，根据它们的可行域，将每一因素分为两个水平，具体条件见因素水平表。通过实验要求解决的问题是（1）哪个因素对转化率的影响大？因素间的交互作用如何？ （2）根据实验结果，在所考察的因素和水平中，选取最优生产条件例3-2的因素水平表分析：在因素和水平已明确的条件下，按照正交试验设计的步骤，下一步应是选正交表和进行表头设计因素 水平A温度（）B反应时间(h)C配比D压力（Pa）160 ( A1)2.5 ( B1)1.1:1(C1)500(D1)280 ( A2)3.5 ( B2)1.2:1(C2)600(D2)自由度分析由于因素A、B、C和D均为二水平自

34、由度：fA = fB = fC = fD = 水平数-1 = 2-1 = 1假设AB、BC和AC之间存在着交互作用fAB = fBC = fAC = 1因素和交互作用的自由度总和f = fA +fB + fC + fD + fAB + fBC + fAC = 7正交表的选择与设计所选正交表的自由度应大于或者等于7从已有的标准型正交表中查找，L8（27）可满足要求按表头设计原则，由于因素A、B、C间具有交互作用，应优先安排，同时根据交互作用表，设计表 头如下例3-2的整体试验计划表将表中的数字“1”和“2”换成相对应的该列因素的水平1和2；如果某列为交互作用列，可以忽略不理因素试验号A温度（）B

35、反应时间(h)C配比D压力（Pa）试验结果yi1602.51.1:15002602.51.2:16003603.51.1:16004603.51.2:15005802.51.1:16006802.51.2:15007803.51.1:15008803.51.2:1600例3-2实验数据分析表因素试验号ABABCACBCD试验结果yi11111111862111222295312211229141222211945212121291621221219672211221838221211288K1366368352351361359359K2358356372373363365365k1= K1/

36、491.5928887.7590.2589.7589.75k2= K2/489.589.09393.2590.7591.2591.25R=|k1- k2|2.03.05.01.5各因素不同水平的分析由表知因素A，温度的1水平比2水平转化率高因素B，反应时间的1水平的转化率高因素C，配比的2水平转化率高因素D，压力的2水平的转化率高由此在试验范围内，最优的实验条件应当为A1、B1、C2和D2（反应温度60 、反应时间2.5 h、物料配比1.2:1、操作压力600 Pa）极差R分析比较各列R值知，各因素对转化率影响的主次关系依次为：CBAD因素C所在列的数值绝对值最大，知物料配比

37、是主要因素如果想提高转化率，首先要考虑调整物料的配比因素B、A对试验结果的影响程度较小因素D对试验结果的影响最不显著交互作用分析-二元交联表3.2 方差分析法方差分析是在直观分析的基础上进行的可考查试验的误差可以判断出某因素不同水平对应的试验指标的差异是由于水平的改变引起的，还是由于试验误差造成的方差分析构筑的检验统计量为F因子。用于模型检验时，其计算式为方差分析的方法首先建立一个能够表征试验指标和因素之间相关密切程度的数量指标假设实验指标和因素不相关的概率为，通常称为置信度或者显著性水平根据假设的从专门的统计检验表中查出统计量的临界值，并将查出的临界值与由实验数据算出的数值进行比较，便可判断

38、出实验指标和因素的显著性例3-3某研究室研究温度、反应时间、原料配比三个因素对某试剂回收率的影响，每个因素都为二水平，各因素及其水平见下。选L8(27)正交表进行实验，实验结果见下，试对其进行分析条件图因素水平12A 温度()6080B 反应时间(h)2.53.5C 原料配比1.1:11.2:1表3-15 因素/水平表 因素/水平表因素试验号ABABC试验结果yi11111111862111222295312211229141222211945212121291621221219672211221838221211288K1366368352351361359359K2358356372373

39、363365365R=|k1- k2|231.5SSj8.018.050.04.5 正交试验方差分析结果分析步骤1. 进行直观分析，计算各列的Kj2. 计算出试验结果的总离差平方和3. 计算各因素列的离差平方和4. 计算各因素或交互作用的自由度5. 计算误差的离差平方和6. 计算各误差列的自由度7. 进行显著性检验2.计算总离差平方和总离差平方和：式中SSt实验结果的总离差平方和yi第i组实验的指标值n 试验次数本例中：n = 8 3.计算各因素列的离差平方和各因素列的离差平方和式中 rj为第j列水平重复数表3-16中第1列的离差平方和同样可算出其它各因

40、素列离差平方和4.5.6步4. 计算各因素或交互作用的自由度各因素自由度为 fA= fB= fC=2-1=1AB交互作用列的自由度为相交因素自由度的乘积 fAB= fAfB=15. 计算误差的离差平方和 6. 计算各误差列的自由度fe = f4 + f5 + f6 =1 + 1 + 1 = 37.进行显著性检验进行显著性检验同理计算出其余列的F值，结合F表分析变异来源离差平方和自由度均方F值A8.018.02.53B18.0118.05.68AB50.0150.015.79C60.5160.519.1误差9.533.164 Excel在正交试验的应用Excel简介微软公司1987年开发Micr

41、osoft office的组件之一主要用于数据的处理常规计算统计分析和辅助决策操作图表制作4.1Excel的基本操作单元格工作表的基本组成单元，也是Excel处理数据的最小单位每个单元格用所在的列标和行号进行标识，称为单元格地址可以存放文本、数值、日期和公式等不同的内容单元格区域是指由若干个连续的单元格构成的矩形区域，使用其对角的两个单元格地址来标识Excel 2007的用户界面4.2 Excel在正交试验中的应用用于正交试验数据的输入、管理和数据处理例3-3的Excel处理回顾例3-3例3-3某研究室研究温度、反应时间、原料配比三个因素对某试剂回收率的影响，每个因素都为二水平，各因素及其水平

42、见下。选L8(27)正交表进行实验，实验结果见下，试对其进行分析。条件图因素水平12A 温度()6080B 反应时间(h)2.53.5C 原料配比1.1:11.2:1表3-15 因素/水平表 因素/水平表因素试验号ABABC试验结果yi11111111862111222295312211229141222211945212121291621221219672211221838221211288K1366368352351361359359K2358356372373363365365R=|k1- k2|231.5SSj8.018.050.04.5 正交试

43、验方差分析结果Excel分析步骤1. 输入所采用的正交设计表编号2. 输入数据3. 直观分析4. 方差分析1.输入正交设计表编号本例为L8(27)双击A1单元格进入单元格数据输入状态，先使用键盘输入文本“L8(27)”再编辑其格式将数字8设为下标格式使用同样的方法将数字7设为上标字母L设为斜体2.输入数据输入所需的试验号、正交表列号、实验结果等全部数据3.直观分析计算K1和K24.方差分析计算SSj、SSe、Fe完成的Excel计算表F因子临界值FINV函数FINV(probability,degrees_freedom1,degrees_freedom2)用于返回 F 分布的临界值。例：Fi

44、nv(0.05,1,3)The End计算机在化学化工中的应用四 化学编辑排版 本章要点背景分子结构绘制反应式化学装置图作业问题的提出-化学绘图常用化学结构绘制软件软件名称网址ACD/ChemSketch/ChemDraw/Chem Window/ISIS Draw/1 ACD/ChemSketch简介1.1 软件介绍ACD/ChemSketch 是高级化学发展有限公司(ACD)设计的化学画图用软件包单独使用或与其他软件共同使用画化学结构、反应和图形设计与化学相关的报告和演讲材料软件最新版本为12.0公司主页：主要功能绘制各种化学结构文本和图形处理分子性质估算标称分子量和平均分子质量 等张比容

45、;折射率;表面张力;密度分子量; 百分组成;单一同位素质量摩尔折射率; 摩尔体积;介电常数;极性免费版与专业版的功能比较其他信息软件下载 ： 学习资源User GuideHelp新闻组 news:/acd.public.chemsketch/其他资源-可通过搜索引擎检索ChemSketch 安装与使用下载、安装程序更改可兼容的文件类型 FileFile Associations改变缺省文件路径 OptionsPreference启动ChemSketch1.启动2. 任务栏出现ACD Host，用于管理所有ACD系列程序3.从Chemsketch的ACD/Labs菜单启动程序退出ChemSket

46、ch退出单个软件在屏幕右上脚点击关闭按钮.（应区别软件关闭按钮和文档关闭按钮）从File 菜单中选择 Exit 退出多个软件在 ChemSketch的ACD/Labs 菜单中选择 Close All菜单项退出所有ACD软件从ACD Host中选择Close All退出所有ACD软件如做过了修改，在退出之前, 计算机将提示您存盘.文档关闭按钮软件关闭按钮1.2 结构模式与绘图模式结构模式（Structure）绘制各种分子结构式，反应式，以及对结构式进行各种操作，如命名，预测性质等绘图模式（Draw）进行复杂的图形编辑，为分子结构增加图形和注释，以构成一份完整的报告Structure/Draw模式

47、的切换结构模式用户界面绘图模式用户界面 绘图模式示例在绘图模式无法对原子和键进行编辑，只能把分子式作为整体进行编辑。1.3 基本操作-File菜单保存（Save）打开（Open）输出（Export）输入（Import）打印（Print）打印预览（Print Preview）2 分子结构绘制2.1 简单分子结构的绘制ChemSketch在结构模式工具栏中提供了三种基本的分子结构绘制工具标准画图工具（Draw Normal）连续画图工具（Draw Continuous）画分子链工具（Draw Chains）2.1.1 标准画图工具启动ChemSketch时，默认选中 Draw Normal工具 默

48、认原子为C可画直链和分支结构示例例4-1 标准画图工具的使用画一个最简单的构型原子之间的连接双键、三键的画法原子的替换会了吗？设定双键和单键2.1.2 连续画图工具Draw Continuous特点：得到连续结构与标准模式对比在不同位置单击得到连续画图工具 示例在连续画图模式下，无法通过单击替换原子，只可通过双击在现有原子上新增一个与之相连接的原子步骤：视频演示2.1.3 画分子链工具Draw Chains画出由同一原子组成的长链步骤鼠标向一方向拖动松开鼠标2.1.4 拖动鼠标画图在连续画图模式和常用画图模式下，使用拖动的方法绘制连接两个原子的单键步骤将1号C原子拖动到2号C原子上2.1.5

49、其他原子画图或定制原子工具栏原子工具栏上列出了常用的原子C、H、N、O等“元素周期表” 按钮 2.1.6 编辑原子标签Edit Atom Lable输入基团的缩写形式步骤COOPh2.1.7 立体键、配位键和非定义化学键立体键向下立体键（Down Stereo Bonds）向上立体键（Up Stereo Bonds） 配位键（Coordinating Bonds）各种形式非定义键（Undefined Stereo Bonds）各种形式示例血红素分子结构式2.1.8 删除Delete按钮删除化学键 删除原子删除结构使用键盘删除全部内容Ctrl+A 选择全部内容按Del键删除画环结构加上羧基 CO

50、OH删除和替换原子注意：在连续模式下不能替换原子删除替换2.1.9 恢复与重做恢复键（Undo）恢复本次操作 重做键（Redo）ChemSketch最多支持50次恢复。因此，当绘制复杂的分子结构时，应养成及时保存文件的习惯2.1.10 整理工具Clean步骤Clean命令不仅使键长和角度平均化，令结构看上去更好看，更使该结构符合于化学意义。例如循环结构，它将SP2轨道上的碳原子的键按120度分布，将SP轨道上的碳原子的键按180度分布。当画平面和立体异构体时，Clean命令保持以上特性将键长和角度平均化2.1.11 旋转与翻转工具按钮功能示例改变位置（Change Position）设定水平键

51、（Set Bond Horizontally）设定垂直键（Set Bond Vertically）根据键翻转（Flip on Bond）上下翻转（Flip Top to Bottom）左右翻转（Flip Left to Right）2.1.12 结构的选择、移动和旋转选择套索选择（Lasso Selector）矩形选择（Rectangle Selector） ，默认移动（Select/Move）旋转三维旋转2.1.13 图形的保存与输出ACD/ChemSketch的默认文件保存格式ChemSketch 2.0 Document（SK2）保存菜单命令“FileSave”或“FileSave As

52、”常用工具栏上的Save命令按钮 “Edit”菜单中的“Copy”、“Cut”命令，通过剪贴板将所绘结构与图形粘贴到Word、PowerPoint等应用软件中。（可通过选择性粘贴确定插入时的格式。）例4-2画出下列结构的化合物视频演示2.2 复杂分子结构的绘制使用化学基团表环结构的绘制改变结构的显示属性2D、3D结构的绘制2.2.1 化学基团表结构模式下，单击 “Table of Radicals”按钮 ，见下图例4-3利用化学基团表 画出一个氨基保护的赖氨酸结构步骤1.在化学基团表中氨基酸（Amino Acids）区域选择 ，在工作区域的空白位置单击，可得到赖氨酸 2.在化学基团表保护基团（

53、Protecting Groups）区域选择 ，单击右侧氨基的N原子，可得到目标化合物 2.2.2 环结构的绘制例4-4.画出联苯和2-萘甲酸步骤视频2.2.3 改变结构的显示属性单击选择/移动按钮（Select/Move ）选择结构，改变其属性改变不同原子格式2.2.4 2D和3D优化2D优化ToolsClean StructureF9键Clean按钮清理功能(Clean)可以理解为2D的优化。例如：可以重新画和调整大小，以使所有键长和键角符合标准。使用该功能，可以很容易地画出美观、整洁的结构。2D优化应用举例-木糖环形氨基酸 3D 结构的绘制结构模式工具栏上3D优化按钮 3D旋转按钮例4-

54、5.创建双2，2，2环己烷结构 视频3D优化应用举例应用3D Viewer建立三维分子模型在ChemSketch中建立分子结构3D optimizationCopy to 3D viewerChoose Style环己烷三维模型3D优化3D Viewer关于3D优化的说明对于一般应用，3D优化获得的结果是可靠的3D优化采用了简化模型计算分子的空间结构。因此，对于复杂的结构得到的结果是否可用，应由使用者加以判断3D优化并不能保证得到所有的构型2.3 化学反应式的绘制反应箭头、反应条件例4-6.画出如下反应式视频演示视频演示3 图形的绘制例4-7绘制出如下图所示的真空蒸馏装置图绘图步骤1.选定绘图

55、模式2.打开模板窗口，选定Lab Kit3.绘制真空蒸馏装置4.在图形上添加注释，绘图模式4 使用ChemSketch预测性质密度、分子量折射率、表面张力摩尔体积百分组成等张比容用ChemSketch预测化合物宏观性质根据化合物结构预测其宏观性质化合物预测化合物的宏观性质步骤画出ToolsCalculateAll Properties预测结果Copy to Editor单击Properties（分子量和密度）5 其他化学绘图软件5.1 ChemOffice和ChemBioOfficeChemOffice3个核心软件化学结构绘制和分析软件ChemDraw Ultra分子模型及仿真软件Chem3D

56、 Ultra 化学信息搜寻整合系统ChemFinder UltraChemBioOffice将其化学和生物软件集成在一起，可视为ChemOffice的升级版本ChemBioDraw网址：/主界面5.2 ChemWindow是Sadtler公司的产品最新版本为6.0三大功能绘制化学结构、化学反应式和化学实验装置光谱图处理，可直接调入色谱图、光谱图、NMR图、质谱图等曲线进行处理、标注光谱解释，红外光谱、质谱和核磁共振（NMR）谱与化学结构的相互关联ChemWindow的结构绘制界面5.3 ISIS DrawISIS为免费软件，最新版本2.5网址：/绘制各种分子式、反应式；计算化合物的分子量及元素

57、分析理论值作业本节习题1.画出下列结构的化合物2.画出下列结构的化合物，并预测其分子量、沸点、密度数据3.画出如下反应式4.画出如下图所示的反应装置图The End计算机在化学化工中的应用五 实验数据的图形化处理本节要点本章背景Origin基础数据处理作业数据处理的基本内容数据获取数据校验数据图形化数据拟合数据挖掘科学绘图与数据处理工具ExcelOriginSigmaPlot1 Origin 基础知识Origin 概述美国OriginLab公司出品的专业函数绘图与数据处理软件主要用于数据分析和绘图公司主页：/最新版本：9.0流行版本：7.5、8.0 、8.5Origin绘制的图形 (2D图)O

58、rigin绘制的图形 (统计图)Origin绘制的图形 (等高线)Origin绘制的图形 (3D图）文件类型及文件扩展名Project OPJ It cannot save as template GraphWorksheet OGW Template extension is OTWExcel Workbook XLS It cannot save as template Layout Page OTP It cannot save as file Matrix OGM Template extension is OTM Function Graph OGG Template extensi

59、on is OTP Notes TXT It cannot save as template 1.1 Origin 主界面1.2 Origin 项目文件可以包含下列一个或多个文件工作簿（WorkBook）图形（Graph）矩阵（Matrix）默认扩展名为*.opj可含多个子文件夹，用项目管理器管理同一项目文件中，子文件不允许重名项目管理器1.3 工作簿（WorkBook）Origin 8.0启用用于组织数据可包含多个工作表工作簿右键菜单插入增加复制删除重命名工作表存储数据的表列(Column)和行(Row)数据列操作右键菜单Column属性常将保存横坐标数据列的Plot Designation

60、选项设为X，将保存纵坐标数据列的Plot Designation选项设为Y。Origin表中的多个Y列既可与同一个X列关联，也可与不同的X列各自关联，每个Y列缺省与其左端最为临近的一个X列关联图形窗口和矩阵窗口图形窗口 矩阵窗口2 数据录入数据的录入手工录入单个输入整列设定粘贴（如Excel）导入导出数据列的自动计算自动填充行号正态分布随机数均匀分布随机数公式填充数据处理排序sort：对选定列或整个工作表数据排序归一化normalize ：把列或其中的部分数据除以某个因子例 5-1导入Origin安装目录下“SamplesImport and Export”文件夹下的F1.dat, F2.da