内容简介
《计算化学》是“世行贷款21世纪初高等教育教学改革项目——系列化的教学手段研究与建设”子项目的研究成果,是普通高等教育“十五”规划教材,北京市高等教育精品教材,高等教育出版社“高等教育百门精品课程教材(选题立项)”之一。“计算化学”是化学、计算方法、统计学和程序设计等多学科知识融合的一门综合性新课程。它运用数学、统计学与计算机程序设计的方法,进行化学、化工的理论计算、试验设计、数据与信息处理、分类、分析和预测。 全书将化学问题与数学建模、数值计算方法的选择和程序设计融为一体,内容分为上、下篇。上篇以化学化工中常用的数值计算方法及计算机在化学中的应用为主线,内容包括:代数方程及代数方程组的求解、实验数据的处理及模型参数的确定、数值积分与常微分方程的数值解法、本征值和本征向量、化学化工中的常用软件及网络资源简介、化学化工中的化方法及化学化工过程计算机模拟简介。下篇以化学的二级学科分类为主线,分别介绍了计算机在化学二级学科中的应用实例。 《计算化学》由文字版和光盘版组成。适用于化学类、化学工程与工艺、制药工程、高分子材料、冶金工程、无机非金属材料、环境工程等专业本科学生作为教材使用。也可作为对计算化学有兴趣的化学、化工等专业技术人员和青年教师的参考书。
目录
绪论
0.1 什么是计算化学
0.2 计算机在化学中的应用及其发展
0.3 计算化学的研究內容和方法
上篇:化学中常用的数值计算方法
第一章 代数方程及代数方程组的求解
1.1 一元N次(N>2)非线性方程的求解
1.1.1 二分法
1.1.1.1 方法原理
1.1.1.2 程序框图及源程序
1.1.1.3 应用示例
1.1.2 牛顿一拉弗森迭代法
1.1.2.1 方法原理
1.1.2.2 程序框图及源程序
1.1.2.3 应用示例
1.2 解线性方程组的方法
1.2.1 选主元的高斯消去法
1.2.1.1 方法原理
1.2.1.2 程序框图及源程序
1.2.1.3 应用示例
1.2.2 高斯-赛德尔迭代法
1.2.2.1 方法原理
1.2.2.2 程序框图及源程序
1.2.2.3 应用示例
习题
第二章 实验数据的处理及模型参数的确定
2.1 插值法
2.1.1 线性插值
2.1.1.1 方法原理
2.1.1.2 程序框图及源程序
2.1.1.3 应用示例
2.1.2 拉格朗日插值多项式
2.1.2.1 一元拉格朗日插值
2.1.2.2 一元三点拉格朗日插值
2.2 回归分析和曲线拟合
2.2.1 一元线性回归分析
2.2.1.1 方法原理
2.2.1.2 程序框图及源程序
2.2.1.3 线性模型的推广
2.2.1.4 应用示例
2.2.2 多元线性回归
2.2.2.1 方法原理
2.2.2.2 可化为多元回归的问题
2.2.2.3 程序框图及源程序
2.2.2.4 应用示例
2.2.3 多项式拟合简介
2.2.3.1 方法原理
2.2.3.2 源程序
2.2.3.3 应用示例
2.3 数值微分
2.3.1 方法原理
2.3.2 程序框图及源程序
2.3.3 应用示例
习题
第三章 数值积分与常微分方程的数值解法
3.1 数值积分
3.1.1 梯形法原理简介
3.1.2 辛普森法
3.1.2.1 方法原理
3.1.2.2 程序框图及源程序
3.1.2.3 应用示例
3.1.3 离散点数据的求积
3.1.3.1 方法原理
3.1.3.2 程序框图及源程序
3.1.3.3 应用示例
3.2 常微分方程的数值解法
3.2.1 欧拉法及其改进
3.2.1.1 方法原理
3.2.1.2 程序框图及源程序
3.2.1.3 应用示例
3.2.2 龙格-库塔法解常微分方程及一阶常微分方程组
3.2.2.1 方法原理
3.2.2.2 程序框图及源程序
3.2.2.3 应用示例
习题
第四章 本征值和本征向量
4.1 本征值和本征向量的数值解法
4.1.1 行列式求值法
4.1.2 求实对称矩阵本征值问题的雅可比方法
4.1.2.1 方法原理
4.1.2.2 源程序
4.2 应用示例
4.2.1 休克尔分子轨道理论(HM0)
4.2.2 质子NMR谱的模拟
习题
第五章 化学化工中的常用软件和网络资源
5.1 化学中常用的软件简介
5.1.1 化学结构式与分子图形编辑软件
5.1.1.1 ChemWindow软件使用简介
5.1.1.2 CS ChemC)ffice软件使用简介
5.1.2 数据处理软件
5.1.2.1 Origin 7.0版本的特点
5.1.2.2 Origin 7.0工作环境
5.1.2.3 0rigin 7.0应用实例
5.1.3 文献管理软件
5.1.4 图谱解析软件
5.1.5 计算机辅助教学软件
5.1.6 量子化学计算软件
5.1.7 分子模拟计算软件
5.2 Internet网络上的化学化工资源
5.2.1 Internet概述
5.2.2 Internet资源指南
5.2.3 化学化王文献联机检索
5.2.4 网上的图书、期刊、研究报告
5.2.5 网上专利、技术标准
5.2.6 网上数据库
5.2.7 其他
习题
第六章 化方法在化学化工中的应用简介
6.1 化方法基本原理
6.1.1 化与化学的关系
6.1.2 多元函数的一维寻查方法
6.2 单纯形法及其在化学中的应用
6.2.1 方法原理
6.2.2 应用示例
6.2.2.1 钒点滴试验条件的搜索
6.2.2.2 石油裂解的产值条件的优化
6.2.2




