材料加工工艺培训课件

2020/11/25
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✓支持多窗口工作
支持多窗口操作,可同时运行多个文档,并可在各个窗口间切换， 这一功能与Windows 本身具有剪切、复制功能相结合可给作图 带来极大的方便
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✓兼容性好
与多数Windows应用软件具有良好的兼容性，所绘制图形和反 应式可通过剪贴板或以图形的形式插入到Word、WPS文档中， 便于化学论文的书写
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7. Benzene（苯结构） 8. Cyclopentane（环戊烷结构） 9. Cyclopentane（环戊烷结构） 10. Cyclopentadiene（环戊二烯结构） 11. Cyclopentadiene（环戊二烯结构） 12. Cyclobutane（环丁烷结构） 13. Cyclopropane（环丙烷结构）
➢旋转操作
二维旋转
三维旋转
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➢目标属性编辑操作
选择目标后，点击鼠标右键来修改目标属性
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原子属性控制
字体设置
同位素 电荷
编号
自由基
H原子位置 编号显示位置
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化学键属性控制
线条粗细
键类型
键长
线条颜色 拓扑结构
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线条属性控制
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快捷方式栏，主要是常用的官能团与分子模板的工具条，共 13个按钮
1. Run Chem Inspector（运行化学式检验） 2. Open Last Template Page（显示最后一个模板页面） 3. Draw Previews Temple（绘制前一个模板） 4. Cyclohexane（环己烷结构） 5. Cyclopentane（环戊烷结构） 6. Cycloheptane（环庚烷结构）
✓ Up Wedge（向上楔入） 移动，出现一个子
✓ Chain（链）
菜单，选中所需要 的按钮即可。
✓ Plus（加号）
✓ Arrow（箭头）
✓ Atom Map（原子图示）
✓ Sequence（序列）
✓ Bracket（括号）
✓ Text（文本）
✓ Straight Line（直线）
✓ Rectangle（矩形）
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一、化学结构的表示 命名法 线型编码法 二维平面结构 三维空间结构 分子表面结构
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苯基丙氨酸的各种化学结构表示：
命名法
IUPAC:
2-amino-3-phenylpropanoic acid
Formula:
C9H11NO2, C6H5CH2CH(NH2)CO2H
缺点：缺少直观性，需要学习专门的编码规则
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二维结构：原子以元素符号表
示，线条表示化学键，简单表示 分子中化学键的拓扑结构
三维结构：表示出分子
中原子在三维空间的位置 信息，形象、逼真表示出 分子真正结构
表面结构：在分子表
面增加分子性质信息 （如静电势等）
C O O H N H2
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棒状表示法（Stick） 较粗的圆棒表示化学键，棒与 棒的交界处为原子 具有空间立体感
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2. 三维空间结构的显示模式
球 棒 表 示 法（Ball and Stick） 圆球表示原子，圆棒表示化学 键，最常用的分子结构表示方 法，不同元素用不同颜色区分
电子云空间填充表示法（Space Fill） 用原子范德华半径的圆球来表示 原子。 体现分子中原子的拥挤程度和分 子体积，更接近分子的实际形状
➢ 溶剂可及表面（Solvent-Accessible Surface）
➢ Connolly表面
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➢ 范德华表面：是由一组表示原子的范德华球堆积形
成的原子球表面
• 范德华表面 • 半透明图
➢ Connolly表面：通过优化得到的平滑表面
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➢ 溶剂可及表面：表示假想的溶剂分子球沿范德华表面
二进制的计算机
计算机绘制的结构图形
计算机内部表达方式的建立
（矩阵方式）
连接矩阵 距离矩阵 关联矩阵 成键矩阵 键-电子矩阵
分子中不同原子和成键类型可使用不同形式的矩阵表示
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二、 二维化学结构的表示和可视化
成键连接表：表示分子中成键连接的方式
第一行和第一列代 表分子中的原子 （带编号）
线的箭头 线型
线条粗细 线条颜色
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多边形(圆形)属性控制
边框粗细
边框线形
填充方式 填充颜色
不透明 透明
边框 颜色
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一. 分子结构图的绘制
(a)
(b)
(c)
N
N
O
O
N
N
O
O
O
O
(g)
(f)
(d)
(e)
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操作步骤：
① 在模板工具栏中点击“Benzene”（苯环）图标，并在窗口的适当 位置点击， 生成一个苯环。
在这个快捷方式栏上，点击鼠标右键还可以定义菜单栏和工具栏以及相应的设置。
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纵向工具栏
✓ Lasso Select（绳索选取）
✓ 2D Rotate（2D旋转）
✓ Eraser（橡皮擦） ✓ Atom（绘制原子）
按钮的右下角的 “黑三角”表示有 多重选项，按住鼠
✓ Single Bond（单键） 标左键然后向右边
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三、 三维化学结构的表示和可视化
二维化学结构描述分子中原子的连接，三维化学结构描述分子中 原子在三维空间的排列位置。相比之下，三维空间结构表示更接 近分子的真实情况。
1. 分子三维表示法 ➢ 坐标表 ➢ 距离矩阵
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直角坐标表
X
C1
-3.7325
C2
-3.7325
第四章 化学结构的可视化
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本章主要内容：
化学结构的表示和可视化 ISIS/Draw的使用 Chem Window的使用 ChemDraw的使用 Chem3D的使用
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第一节 化学结构的表示和可视化
分子结构显示
计算机图形学 分子图形学
分子建模技术
分子图形学采用计算机图形技术处理分子结构的显示和操作 分子建模技术是分子图形学的一个重要分支，它包括三维分子结构的构 建、操作及其物理化学性质的表示
O11 7.47 7.60 6.58 5.18 4.97 6.26 3.80 2.49 1.43 2.49 0.00
N12 5.18 4.98 3.80 2.49 2.87 4.31 2.49 1.44 2.49 3.80 2.87 0.00
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2. 三维空间结构的显示模式
线状表示法（Line） 最简单的一种，定长的直线表 示化学键，直线的交点为原子 突出分子的骨架，无立体感
运动时，其球心的运动轨迹所得到的面
• 溶剂可及表面 • 网格图
• 溶剂可及表面 • 立体图
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第二节 ISIS/Draw的使用
• 简单方便； • 分子式的下角标能根据化学规则自动设定； • 可以绘制电荷状态、电荷转移等结构示意图； • 可以使绘制的分子结构在三维空间内任意旋转； • 内设多种结构模板可供选择；
Z
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
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距 离 矩 阵 表
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 O10 O11 N12
C1 0.00 C2 1.44 0.00 C3 2.49 1.44 0.00
表中数字为两个原子 之间的距离
C4 2.88 2.49 1.44 0.00 C5 2.49 2.88 2.49 1.44 0.00 C6 1.44 2.49 2.88 2.49 1.44 0.00 C7 3.81 4.32 3.81 2.49 1.44 2.49 0.00
O10
C1
C6
C7 C5
C8 C9
单
头及反应条件标注等。
23类模板
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模板示例
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自定义模板菜单和模板工具
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✓图形编辑功能强
可对分子结构图形进行组合或分块处理，支持图文混排。 可对分子整体或局部进行放大、缩小、旋转等操作
放大
旋转
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✓具有一定的计算和检测功能
对于复杂的有机化合物，可以快捷地计算其摩尔质量。 并具有构型检测功能
O10
C1
C6
C7 C5
C8
C9
O11
C2
C4 N12
C3
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 O10 O11 N12
C1 0
1
0
0
0
2
0
0
0
0
0
0
C2 1
0
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
C3 0
2
0
1
0
0
0
0
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