作品名称 计算化学数字课程
主 编 鄢 红
参 编 张 欣
出版发行 高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
出版时间 2018年10月
策划编辑 沈晚晴
责任编辑 沈晚晴
技术编辑 赵 莉
本数字课程的专有出版权归高等教育出版社所有。未经出版者预先书面许可，任何单位和个人不得为任何目的、以任何形式或手段复制和传播本数字课程的任何部分，出版者保留一切法律追究的权利。
“计算化学”是化学学科、数学中的数值计算方法和计算机编程等多学科知识相结合的一门综合性交叉学科。课程主要内容是运用数学、统计学与计算机科学的方法，进行化学、化工中的数据与信息的处理、分类、解析和预测。本课程旨在使学生通过学习，全面掌握应用计算机解决化学、化工相关问题的基本思路、基本原理、基本方法和基本技能，培养学生学习能力、实践能力与创新能力，是培养学生综合不同学科知识，运用现代技术，解决实际问题的能力的综合性课程。面向化学、化工、材料、能源、生物等相关专业开设。
本课程始终围绕化学、化工中的实际问题，反映了课程的多学科性、实践性、体现了工科特色。讲授时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，主要内容为化学、化学工程中常用的数值计算方法，包括解方程和方程组、实验数据拟合、数值微分、数值积分、解常微分方程和方程组的方法等。从化学、化工中的实例提出问题，并通过上述方法，采用FORTRAN等语言编程或通过数据处理软件，解决问题。同时简要介绍最优化方法和计算机模拟及其在化学、化工中的应用。课后的练习为编程实践，通过编程或软件，采用计算方法解决化学、化工中的实际问题（问题涉及学科有无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、结构化学以及化工中的相关问题）。
北京化工大学“计算化学”课程自2001年开设以来，作为国家工科基础课程教学基地的工科特色课程，一直走在教学改革的前沿。课程先后被评为国家级精品课程（2006），国家级精品资源共享课程（2013）。教材荣获北京市精品教材称号（2008），并获批为“十五”及“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材（2012）。“计算化学”教学改革的相关成果荣获北京市高等教育教学成果二等奖（2009），并两次荣获北京化工大学优秀教学成果奖一等奖。
课程教师
鄢红
版权信息
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课程大纲
一、理论教学
1. 绪论（1学时）
2. 常用的数值计算方法及其在化学化工中的应用（16学时）
3. 化学化工中的最优化方法简介（2学时）
4. 化学化工过程计算机模拟简介（3学时）
5. 化学化工中的常用软件简介（2学时）
二、实践教学（上机实践）
1. 气相反应平衡转化率的计算；弱酸及其相应共轭碱钠盐的水溶液平衡问题（4学时）
2. 质谱法测定醇类混合物中各组分的含量；元素分析法确定混合物的组成 （4学时）
3. 固-气等温吸附方程及催化剂比表面积计算；纯物质两相平衡时克拉贝龙方程式的应用（4学时）
4. 固体催化剂表面气相反应的速率方程式拟合；微分法确定化学反应动力学方程式（4学时）
5. 实际气体的逸度计算；色谱分析的计算（4学时）
6. 化学动力学模拟；分子结构-性能的多元线性回归（4学时）
7. 常用化学软件的使用（4学时）
8. 综合上机实践及考试（4学时）
1. 绪论（1学时）
2. 常用的数值计算方法及其在化学化工中的应用（16学时）
3. 化学化工中的最优化方法简介（2学时）
4. 化学化工过程计算机模拟简介（3学时）
5. 化学化工中的常用软件简介（2学时）
二、实践教学（上机实践）
1. 气相反应平衡转化率的计算；弱酸及其相应共轭碱钠盐的水溶液平衡问题（4学时）
2. 质谱法测定醇类混合物中各组分的含量；元素分析法确定混合物的组成 （4学时）
3. 固-气等温吸附方程及催化剂比表面积计算；纯物质两相平衡时克拉贝龙方程式的应用（4学时）
4. 固体催化剂表面气相反应的速率方程式拟合；微分法确定化学反应动力学方程式（4学时）
5. 实际气体的逸度计算；色谱分析的计算（4学时）
6. 化学动力学模拟；分子结构-性能的多元线性回归（4学时）
7. 常用化学软件的使用（4学时）
8. 综合上机实践及考试（4学时）