第1章化學化工網絡資源檢索

1.1化學化工期刊外文數據庫001

1.1.1Elsevier Science（愛思唯爾）數據庫001

1.1.2Springer（施普林格）數據庫001

1.1.3ACS美國化學學會數據庫002

1.1.4RSC英國皇家化學學會數據庫003

1.1.5Wiley數據庫004

1.1.6SciFinder化學文摘004

1.1.7Web of Science(SCI 數據庫)004

1.1.8EI工程索引005

1.2化學化工期刊中文數據庫006

1.2.1中國知網(CNKI)006

1.2.2維普中文科技期刊數據庫009

1.2.3萬方數據知識服務平臺009

1.3化學實用數據網站010

1.3.1美國國家標準與技術研究院（NIST）010

1.3.素周期表010

1.3.3化合物譜圖數據庫011

1.3.4化學實用網站012

1.4專利檢索013

1.5網上圖書館014



第2章IBM SPSS 27統計軟件在實驗設計中的應用

2.1IBM SPSS 27界面及基本功能015

2.2SPSS建立數據庫017

2.3SPSS數據編輯018

2.4SPSS基本統計分析019

2.5實驗數據記錄及實驗設計021

2.5.1實驗數據記錄021

2.5.2實驗設計021

2.6單因素實驗設計及SPSS應用022

2.6.1單因素實驗 022

2.6.2方差分析統計量的構造023

2.6.3SPSS在單因素方差分析中的應用025

2.6.4Origin在單因素方差分析中的應用027

2.7正交實驗設計及SPSS應用027

2.7.1正交實驗設計表027

2.7.2正交實驗設計步驟028

2.7.3正交實驗分析方法029

2.7.4正交實驗設計方法的應用032

2.7.5SPSS在正交實驗方差分析中的應用034

2.8均勻實驗設計法及SPSS應用037

2.8.1均勻實驗設計法037

2.8.2均勻實驗設計表038

2.8.3均勻實驗設計過程038

2.8.4均勻實驗設計方法的應用039

2.8.5SPSS在均勻設計實驗中的應用041

2.9SPS線性回歸中的應用043

2.9線性回歸方程043

2.9.2SPS線性回歸中的應用實例043



第3章OriginPro 2021在實驗數據處理中的應用

3.1Origin功能簡介046

3.2Origin工作環境047

3.2.1菜單047

3.2.2工具欄049

3.2.3項目管理器050

3.2.4編輯窗口051

3.2.5命令窗口053

3.2.6編程環境053

3.2.7事件記錄053

3.2.8繪圖拓展Apps053

3.3Origin表格數據的輸入與編輯055

3.3.1手動鍵盤輸入數據055

3.3.2通過復制傳遞數據056

3.3.3從文件中導入數據056

3.3.4連接到數據文件057

3.3.5連接到網頁數據057

3.3.6連接到本地或服務器數據庫文件057

3.3.7順序、隨機及間隔填充數列058

3.3.8函數、LabTalk及Python腳本輸入059

3.3.9數據的編輯與保存061

3.3.10表格的調整與列屬性061

3.4圖形的繪制062

3.4.1【Plot Setup】對話框繪圖法062

3.4.2選擇數據繪圖法063

3.4.3拖曳數據添加曲線繪圖法064

3.4.4【Layer Contents】添加曲線繪圖法065

3.4.5繪圖學習中心和繪圖類型066

3.4.6Basic 2D圖——散點圖066

3.4.7Basic 2D圖——線圖、點線圖068

3.4.8Basic 2D圖——柱狀餅狀圖068

3.4.9多曲線圖Multi-Curve068

3.4.10其他典型效果圖072

3.5數據圖設置與編輯073

3.5.1頁面設置073

3.5.2圖層管理074

3.5.3圖層屬性設置077

3.5.4繪圖坐標軸設置077

3.5.5繪圖修改080

3.5.6繪圖屬性設置081

3.6數據處理082

3.6.1簡單數學計算082

3.6.2插值/外推計算083

3.6.3導數計算084

3.6.4數據積分計算085

3.6.5傅裡葉變換085

3.6.6曲線平滑086

3.6.7基線校正與峰面積087

3.6線性擬合088

3.6.9多項式擬合089

3.6.10非線性曲線Gauss擬合089

3.6.11單因素實驗方差分析090

3.7頁面布局與圖像保存輸出092

3.7.1頁面布局092

3.7.2文件保存和調用092

3.7.3輸出圖像093



第4章MATLAB R2020a在工程計算及數值分析中的應用

4.1MATLAB R2020a軟件簡介094

4.2MATLAB矩陣的賦值與運算096

4.2.1MATLAB變量設置096

4.2.2矩陣的賦值096

4.2.3特殊矩陣的生成097

4.2.4矩陣的引用097

4.2.5MATLAB矩陣運算098

4.2.6MATLAB幫助及常用命令099

4.3MATLAB繪圖099

4.3.1MATLAB繪圖方法099

4.3.2MATLAB繪圖實例101

4.3.3MATLAB繪圖的修改103

4.4MATLAB函數介紹104

4.4.1符號對像的建立104

4.4.2符號表達式的建立和替換105

4.4.3常見函數運算105

4.4.4函數運算在化學化工中的應用107

4.5插值與擬合在化學化工中的應用109

4.5.1MATLAB插值計算109

4.5.2MATLAB數據擬合111

4.6MATLAB程序設計115

4.6.1命令文件和函數文件（M文件）115

4.6.2常見命令116

4.6.3程序結構116

4.6.4MATLAB程序在精餾計算中的應用118

4.7工具箱APP在化學化工擬合中的應用120



第5章ChemOffice 2020繪制分子結構及實驗裝置

5.1ChemOffice簡介122

5.2ChemDraw 2020122

5.2.1ChemDraw界面123

5.2.2結構式的繪制124

5.2.3通過CAS號碼查詢繪圖127

5.2.4知道IUPAC名稱繪圖128

5.2.5利用快捷鍵和熱鍵快速繪圖128

5.2.6新版繪圖技巧131

5.2.7設置符號、字體和顏色131

5.2.8結構的Clean Up調整和編號133

5.2.9結構的移動、旋轉和縮放133

5.2.10IUPAC命名與標注134

5.2.11Nicknames的插入、擴展與壓縮135

5.2素分析及其他工具條135

5.2.13Reaxys反應數據庫搜索137

5.2.14預測核磁共振氫譜與碳譜137

5.2.15繪制實驗裝置138

5.2.16保存繪圖139

5.3Chem3D 2019 139

5.3.1軟件界面139

5.3.23D模型的建立141

5.3.3構型的基本操作144

5.3.4【Structure】結構信息查詢145

5.3.5【Surfaces】菜單及分子表面情況147

5.3.6【Surfaces】Huckel分子軌道148

5.3.7【Calculations】菜單及計算化學原理148

5.3.8【Calculations】標準化學性質149

5.3.9【Calculations】能量小化與分子動力學計算150

5.3.10【Calculations】構像異構體內旋轉位能151

5.3.11【Calculations】紅外光譜圖152

5.4ChemFinder153

5.4.1根據化學名稱檢索153

5.4.2根據結構式檢索154

5.4.3根據分子式檢索155

5.4.4根據相對分子質量檢索155

5.4.5使用化學反應數據庫156

5.4.6創建數據庫文件158



第6章AutoCAD 2021繪制化工設備裝配圖

6.1AutoCAD 2021繪圖環境與基本操作160

6.1.1AutoCAD 2021簡介160

6.1.2工作界面161

6.1.3圖形文件管理164

6.1.4切換工作空間165

6.1.5圖形格式設置165

6.1.6創建圖層165

6.2繪制平面圖形166

6.2.1繪圖工具的使用166

6.2.2塊168

6.2.3圖案填充169

6.2.4插入表格170

6.3圖形的修改171

6.4文字與尺寸標注173

6.5繪制三維圖形175

6.5.1三維建模工作空間切換175

6.5.2切換三維視圖176

6.5.3切換視覺樣式176

6.5.4三維坐標繫177

6.5.5繪制三維基本體177

6.5.6二維圖形創建三維實體178

6.5.7三維圖形的編輯180

6.5.8三維渲染181

6.6AutoCAD化工設備裝配圖的繪制182

6.6.1直接繪制裝配圖183

6.6.2零件圖塊插入法185

6.6.3零件圖形文件插入法198



第7章Office Visio 2021繪制工藝流程圖

7.1Visio 2021繪圖環境199

7.1.1工作界面199

7.1.2主要應用200

7.2Visio 2021基本繪圖操作201

7.2.1運用模板建立繪圖201

7.2.2繪圖頁面設置201

7.2.3視圖菜單的設置202

7.2.4圖形的繪制202

7.2.5圖形的修改與排版204

7.2.6文本與形狀數據的添加與修改207

7.2.7繪制連接線208

7.2.8圖形的標注208

7.3繪制工藝流程圖209

7.3.1應用工藝流程圖模板建立新圖形209

7.3.2添加設備、管道、閥門和儀表209

7.3.3形狀數據與自動列表211

7.4工藝流程圖的分類212

7.4.1方案流程圖213

7.4.2物料流程圖214

7.4.3帶控制點的工藝流程圖215



第8章ChemCAD 7在化工過程模擬中的應用

8.1化工過程模擬技術221

8.1.1概述221

8.1.2模擬繫統的主要構成222

8.1.3穩態模擬與動態模擬223

8.2ChemCAD 7基本操作224

8.2.1ChemCAD簡介224

8.2.2ChemCAD用戶界面225

8.2.3ChemCAD流程模擬的一般步驟226

8.3使用ChemCAD 7進行流程模擬實例227

8.3.1模擬227

8.3.2精模擬231



第9章Aspen Plus V11在化工流程模擬中的應用

9.1Aspen Plus簡介243

9.1.1Aspen Plus的主要功能243

9.1.2Aspen Plus的特點244

9.1.3Aspen Plus平臺244

9.2Aspen Plus用戶界面245

9.3Aspen Plus進行流程模擬的基本步驟246

9.4Aspen Plus流程模擬實例246

9.4.1模擬246

9.4.2精餾過程模擬253

9.4.3靈敏度分析257



第10章Photoshop 2021在化學化工圖像處理中的應用

10.1Photoshop工作環境264

10.1.1菜單欄264

10.1.2工具欄265

10.1.3控制面板269

10.2Photoshop專業術語270

10.2.1圖像類型270

10.2.2分辨率270

10.2.3色彩深度與色彩模式270

10.2.4圖像格式271

10.2.5亮度和對比度271

10.2.6色相和飽和度271

10.3Photoshop基礎操作272

10.3.1圖像的建立與保存272

10.3.2圖像畫布大小和分辨率272

10.3.3建立選區273

10.3.4基本編輯命令275

10.3.5控制圖像色調和色彩276

10.3.6文本編輯279

10.3.7濾鏡280

10.3.8圖層281

10.3.9路徑285

10.3.10通道287

10.4圖像處理在化學化工中的應用289

10.4.1繪制紅外光譜圖289

10.4.2圖像的拼接處理290

10.4.3金相照片的景深擴展291

10.4.4處理劃痕292

10.4.5閾值調整進行圖像二值化處理293

10.4.6魔棒工具進行圖像二值化處理294

10.4.7套索、快速蒙版工具進行圖像二值化處理295

10.4.8掃描電鏡的規範化處理296

10.4.9調整金相圖的亮度與色調297



第11章EndNote 20在文獻管理及論文撰寫中的應用

11.1EndNote功能簡介298

11.2EndNote工作界面298

11.3建立文獻數據庫299

11.3.1手動輸入文獻300

11.3.2聯網檢索文獻300

11.3.3數據庫導入300

11.3.4導入PDF文件302

11.4文獻管理303

11.5參考文獻樣式管理與編輯304

11.6Word中插入參考文獻305

11.7參考文獻的修改306



第12章Office Word 2021在科技論文撰寫中的應用

12.1繪制三線表308

12.2輸入公式309

12.3圖表和公式的自動編號309

12.4參考文獻的編號和引用311

12.5頁眉和頁腳的制作312

12.6生成頁碼313

12.7制作目錄314



第13章計算機在化學化工中應用上機實驗

13.1實驗1化學化工網絡資源檢索317

13.2實驗2實驗數據處理及繪圖（SPSS、Origin和MATLAB）319

13.3實驗3化工設備裝配圖的繪制(AutoCAD)320

13.4實驗4工藝流程圖的繪制（Visio與AutoCAD）321

13.5實驗5分子結構及實驗裝置的繪制*（ChemOffice與ChemWindow）323

13.6實驗6化工過程模擬*（Aspen與ChemCAD）324

13.7實驗7化學化工中的計算機圖像處理*（Photoshop）325



附錄

附錄1搪玻璃開式攪拌容器6300L PNo.3 DN1750裝配圖328

附錄2換熱器裝配圖330

附錄3原料初分離塔裝配圖332



參考文獻334

隨著計算機技術的快速發展，計算機不僅僅應用於辦公、數據統計等方面，而且不斷地滲透於化學化工專業的教學、科研及化工生產領域，並日益發揮著舉足輕重的作用。計算機科學技術推動著化學化工科學研究高速發展，如何把計算機技術運用於化學化工行業已成為行業焦點。化學化工人纔也面臨著競爭與挑戰，主要表現在越來越多的化學化工問題需要使用專業軟件來解決，如網上資源的檢索、實驗設計與數據處理、化學化工數據計算、化學化工圖形處理、化工過程模擬等方面，計算機技術成為化學化工教育者、學生、科研人員的專業技能，國家迫切需要能運用計算機技術解決化學化工中的問題的復合型人纔。

本書以培養化學化工專業應用型、復合型人纔為目標，主要介紹計算機應用於化學化工專業中常用的基礎知識、基礎軟件，作為化學化工及相關專業課程“計算機在化學化工中的應用”的教材。本書共13章。第1章化學化工網絡資源檢索，主要介紹互聯網化學化工資源的分類與檢索方法，包括中外文期刊、雜志、專利、專著及其他數據庫的分類與檢索方法，以及互聯網上重要中外文檢索工具的使用。第2章IBM SPSS 27統計軟件在實驗設計中的應用，介紹了實驗設計方法，包括單因素實驗、正交實驗、均勻實驗，以及數據的處理方法及SPSS應用。第3章OriginPro 2021在實驗數據處理中的應用，利用Origin軟件繪制圖表、進行曲線擬合與數據回歸，進行簡單數學運算、多條曲線求平均值和插值等。第4章MATLAB R2020a在工程計算及數值分析中的應用，介紹了MATLAB強大的工程繪圖、工程計算、算法研究、應用程序開發、數據分析和動態仿真等功能。第5章ChemOffice 2020繪制分子結構及實驗裝置，介紹了ChemDraw化學結構式、化學實驗裝置圖的繪制方法，以及利用Chem3D軟件繪制三維分子結構的方法。第6章AutoCAD 2021繪制化工設備裝配圖，介紹了AutoCAD軟件繪圖工具的使用和繪圖等操作，平面布置圖的繪制方法，以及設備裝配圖的基本表示方法及繪圖步驟。第7章Office Visio 2021繪制工藝流程圖，介紹了Visio軟件繪圖工具的使用和繪圖基本操作，以及工藝流程圖和平面布置圖的繪制方法。第8章ChemCAD 7在化工過程模擬中的應用，介紹了ChemCAD等流程模擬軟件的工作環境和流程模擬的基本步驟，以及利用流程模擬軟件繪制工藝流程圖並進行簡單的流程模擬。第9章Aspen Plus V11在化工流程模擬中的應用，介紹了通用的標準大型流程模擬軟件Aspen Plus進行流程模擬的基本步驟和過程模擬。第10章Photoshop 2021在化學化工圖像處理中的應用，介紹了Photoshop基本操作，包括基本繪圖工具使用、圖層、路徑等基礎知識，同時介紹了Photoshop運用於化學化工科學繪圖等。第11章EndNote 20在文獻管理及論文撰寫中的應用，介紹了Word中文獻的插入與編輯。第12章 Office Word 2021在科技論文撰寫中的應用，介紹了科技論文的排版與編輯。第13章計算機在化學化工中應用上機實驗，通過精選的實驗上機操作，熟練地掌握化學化工軟件，以適應現代教學、科研的基本要求。

本書同時配套93個操作教學視頻，可掃描二維碼播放，以方便讀者的理解與學習。

本書由程德軍、杜懷明、曾憲光等編寫，張利、楊虎、黃斌、張述林、範華軍審稿，楊郭、梁曉鋒、婁三鋼、餘曉鵬、張承紅、羅容珍、何琳、劉學、李富蘭、付白雲、張發興，衛曉利、王議、楊永彬參加部分章節的編寫，楊小利進行了文字校對。

本書參考了大量的教材及科技論文，在此表示衷心感謝。由於編者水平有限，不足之處在所難免，敬請廣大讀者及專家批評指正。



編者

2021年1月