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第17卷　第1期重庆工业高等专科学校学报2002年3月Vol.17No.1JournalofChongqingPolytechnicCollegeMar.2002用计算机编排化学方程式和化学结构式王　莉　艳(重庆广播电视大学,重庆400039)摘要:开展化学计算机辅助教学时,会涉及到利用计算机输入、绘制和编辑化学反应方程式、分子式、结构图等问题.一些字处理软件的通用功能虽能作些简单处理,但效率低,效果差,且与操作相关的内容较为零散.在大量实践经验的基础上分类归纳总结了几种实用的编辑处理方法,有助于更有效地编辑出美观规范的文档.关键词:化学式;计算机文稿;文字处理中图分类号:TP317.1　　文献标识码:A文章编号:1009-3494(2002)01-0045-05　　对于从事化学教学和研究的人来说,经常要书下标的处理.通常(等号和反应条件)有两种处理方写各类化学方程式、绘制物质结构式等,在借助计算法.机编辑它们的过程中,许多化学符号、反应方程式、(1)随方程式整体输入图形,如苯环、荼、吗啡、二　英等各类化学物质的结先插入一个文本框,在文本框中第一行适当的构式、画电子图和电子云等图式的规范化书写往往位置输入MnO2,回车,在下一行连锁反应2KClO3,连是很繁琐和困难的.如何提高这类文稿的编辑速度按几个“=”输入等号.和版面效果是在该领域工作的人较为关切的一个问接着输入2KCl+3O2↑,回车,在等号下方输入题.这里介绍几种在计算机上利用不同的软件处理“Δ”.化学方程式和有机结构式的方法.“等号”的处理:为了使整个等号(===)不出1利用WORD2000现断点,还要压缩一下它们的间距,方法是:选中等Word2000具有强大的文本和图形编辑功能.在号,单击菜单栏中的“格式”菜单.选择其下拉菜单中教学和科研中可以用它来完成化学符号、反应方程的“字体”命令,会出现“字体”对话框,单击“字符间式、结构式的录入.如利用Word2000在书写化学方距”标签,在“字符间距”选项卡中,单击“间距”选择程式时,对付众多的上标、下标和在等号上下标注的框右侧的向下箭头,选择“紧缩”,并在“磅值”输入框反应条件,可谓得心应手,进退自如.在书写有机物中输入2磅,确定.的结构式以及其它图形方面,Word的绘图工具提供“反应条件”的处理:为了使方程式排版紧凑,选了众多的功能,只要价钱能巧妙地加以运用,再复杂中整个方程式并单击鼠标右键,在弹出的菜单中点的结构式也难不倒你.击“段落”.点击“缩进和间距”复选框,在“行距”选项中选“最小值”,将该值设置为0,然后确定.1.1化学方程式的输入对于方程式中的“上下标”的处理,最快捷的方1.1.1编辑文本时直接输入法是:先找到有上标的化学式,选中第一个需设置成例如:实验室常用氯酸钾制备氧气,其反应方程上标的字符,按快捷键“Ctrl”+“Shift”+“+”,设好式为:MnO后,用鼠标双击工具栏中“格式刷”,然后依次将方程22KClO32KCl+3O2↑Δ式中的上标点选一遍,上标就全部设好.按上述方输入此方程式的难点是等号、反应条件,以及上法,将下标(下标快捷键是“Ctrl”+“=”)也全部设置3收稿日期:2001-12-10作者简介:王莉艳(1964-),女,重庆广播电视大学教学处,讲师.·45·©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.\n王莉艳:用计算机编排化学方程式和化学结构式好.辑窗中,先输入“2KClO”,选取“下标”框输入“3”,将最后双击文本框边,出现“设置文本框格式”对光标移出下标框,选取“上标、下标”模板的“上下标话框,点击颜色和线条选项,将线条颜色设置为白框”,在“上标框”中嵌入“底线和顶线”模板中的“双色,这时文本框线就会不显示出来,当然也不会打印底线框”,在其中输入“MnO2”,在“下标框”中输入出来了.“Δ”,方程式右边的输入方法与左同.如图1所示.此法的优点是省事快捷,缺点是等号和“反应条件”的间距还是大了一点,而等号的上下两条线的间距窄了点.(2)用绘图工具单独加入此法与(1)法不同之处就是在“等号”和“反应条件”上作了点改进,方法是:在等号的位置上用绘图工具画出两条平行线(可用鼠标调整这两条线的宽度和位置,同时按住“Alt”键;也可用方向键,并同时按住“Ctrl”键,进行微调).在等号上方输入MnO2,将光标移到等号的下方图1,接着输入加热(Δ)符号:单击方程式编辑完成后,可用“Ctrl+光标移动键”调绘图工具栏中的“自选图形”选项,选择“基本形状”整不太标准、美观的部分(如方程式中的“Δ”),可将的子菜单中的三角形.调整满意后,将鼠标移到文本其上、下、在右移动至最佳位置.最后将鼠标在编辑框边框上,单击鼠标右键,在弹出的菜单中选择“设框外点一下即可插入到Word文本中.置文本框格式”菜单项,在“版式”复选框中选取一种1.2结构式的输入文本框与文本的环绕方式,并在“高级版式”选项卡1.2.1简单的有机结构式“图片位置”设置中选“随文字移动”,不选“锁定位对待简单的有机结构简式可以直接用Word录置”,这样,在重新排版时图文框中的所有内容方可入,单键用“-(减号)”、双键用“=(等号)”、三键用作为整体移动.“≡(恒等号)”.此法的优点是,适于写反应条件多且为文字型例如:丙烯的结构简式:CH2=CH—CH3,CH3—的化学方程式.缺点是速度较前一种慢.你可以根据C≡CH.不同的方程式采用不同的方法.在结构式中的“单键”包括垂直、水平和有定角1.1.2用Microsoft公式3.0输入度的三种,如“|”、“—”、“\”、“/”,都可从键盘上直前面所述的输入方程式方法,是通过设置下划接输入“双键”有垂直和水平两种;,画垂直双键时,线和行间距或通过设置字符上升、下降、后退、上标、可连击“|”键两次.同样的方法可画三键.下标来制作.这些方法在操作时都较繁,而且由此排例如:出的化学方程式也不十分标准.尤其是在编辑练习题或试卷时屡受其累.因此利用Word2000中的Microsoft公式3.0能方便地编排出标准、美观的化1.2.2苯环的结构式学方程式.编辑带苯环的结构式,先画苯环,从“自选图形”(1)公式编辑器(Equation3.0)的启动菜单中选择“基本图形”子菜单,选中六边形,同时按启动Word2000,用鼠标选择“插入”菜单中的“Shift”键,得到正六边形,再画一个适当大小的圆,“对象”菜单项,在“对象类型”下拉列表中,双击用鼠标拖动到正六边形中,再点击“绘图”工具条上“Microsoft公式3.0”即可进入公式编辑窗.的“选择对象”(左斜向上的空心箭头),拖动鼠标画(2)化学方程式的编辑出一个虚框将正六边形选中或按住“Shift”键,点击输入方法:仍以前例反应方程式为例.在公式编“绘图”菜单中的“对齐或分布”选择“水平居中”和·46·©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.\n第1期　　　　　　　　　　　　　重庆工业高等专科学校学报　　　　　　　　　　　　　第17卷“垂直居中”命令,圆就放在正六边形的正中了.(如图2)若要画另一种形式的苯环,可在正六边形的三条边内间隔地加上三条短线,方法是:将图形放大200%倍,点取“自由图形”中的“直线”,按住“Alt”键,用鼠标调整短线的长度和位置,一般角度不好调整,可点击绘图工具框上的“自由旋转”,先调整好角度,再调整长短和位置,调整好后复原到100%.然后再用“选择对象”选中苯环,点击“绘图”→“组合”对苯环进行“组合”,形成一个整体,苯环就画成了.(如图3)这样就可以用鼠标拖动苯环移动到文本的图5各个位置,可任意变形、复制、粘贴,点击“绘图”→所示为学科工具中的化学工具的“工具栏”.“旋转或翻转”还可以将旋转任意角度很方便地连接化学工具———符号工具的使用方法;其它取代基.(如图4)“符号工具”是化学工具的一个种类,使用此工具,不仅可以完成一般的化学反应方程式的编辑,同时也能非常容易地实现电子式、离子式和有机物之间的一些相对比较复杂的反应方程式的编写.1.2.3复杂的有机物结构式对于复杂的有机物结构式可用Windows附件中的画图程序将有机物结构简式绘制成图片后,再复制到Word中.但最好将图片转换为.jpg等文件格式,以减少文件所占存储空间.Word2000基本上没有直接解决化学符号、反应方程式、物质结构式等的输入和编排问题,一旦碰到一篇有大量化学式的文章,使您不得不为结构式、图形而费尽心机,以致花费大量时间.2方法二、利用Word学科工具图6Word学科工具是专门用于编写学科文档的特　　图6中所示的几个化学式,它们是直接利用符殊工具,该工具弥补了Word编辑过程中缺少各种学号工具输入的.分别为盐酸(HCl)电子结构式:硝酸科图形符号的遗憾.该学科工具基于Word平台,启银(AgNO3)与(HCl)反应的离子反应方程式:碳酸钙动后直接作为Word的一个功能插件,它包括语文、(CaCO3)与盐酸(HCl)反应,生成氯化钙(CaCl2)、水英语、数学、物理,化学五门学科,共600多个符号和(H2O)、二氧化碳(CO2)的化学反应方程式,以及甲图形.苯和浓硝酸反应,生成三硝基甲苯的反应方程式.Word学科工具应用程序启动后,在Word编辑符号工具在使用上与文字字符相类似,可以在窗口上方的菜单栏选项中,就会出现“学科工具”的输入符号后,在字号大小栏进行选择和控制,非常便选项.用鼠标点击“学科工具”菜单,即可看到各个学于使用.科的工具栏选项.在编辑状态下,再用鼠标选取化学3方法三、使用WPS2000化学公式编辑的学科工具“化学工具”,并选定工具种类(符号或图WPS2000是一套具有字处理、多媒体演示、公式形等),在选中工具种类后,就会出现所选择的工具编辑、对象框处理、表格应用等诸多功能的大型集成栏,即可方便地对其进行调用.详见图5所示.图中办公系统.·47·©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.\n王莉艳:用计算机编排化学方程式和化学结构式WPS2000图文符号库里安装有文字符号类、数在使用WPS2000制作化学反应式应注意的是学类、物理类、化学类和计算机类等五大类图文符号化学公式的选用和插入顺序.类型集.如化学图文符号库中有相关的反应符号、化4方法四、使用化学专业软件学键号、化学反应式、环状简写式、原子结构图等特ChemWindows3.0的推出,解决了由一般的文殊符号,可在编辑时直接选用.利用图文符号库所提字、图形处理软件无法处理的这些化学专业符号、各供的大量图文模板,我们可以从中选择化学类及相类化学方程式和有机物质结构式等问题.应的对象单元,绘制各式各样的反应式和图形对象.ChemWindows3.0是一个具有强大的化学专业这些图文符号的使用都比较简单,不必参考相关资性功能的软件,尤其是在绘制化学结构式和书写反料就能容易掌握.如:点开“插入→化学公式→原子应方程式等方面上有强大的功能,是其他非专业性结构图”,这样就画出了一个非常标准的原子结构示软件无法比拟的.此外它还具有一些辅助功能,如查意图.同样可以方便地录入化学反应式、分子式和有阅元素周期表、给出结构式自动转化为分子式等.机物结构简式.ChemWindows3.0使用简便,容易被人们学习和利用WPS2000制作化学反应方程式的方法:掌握.启动ChemWindows3.0,可以看到其工作界面与我们常见到的文字处理软件的窗口界面很相似,也由标题栏、菜单栏、编辑区、预览区等组成.菜单栏共有九项,分别“文件”、“编辑”、“整理”、“字体”、“字形”、“格式”等,这些菜单项的功能与Word等文字处理软件相类似.ChemWindows3.0还提供了一套工具箱,使用工具箱可以更方便我们对化学结构式的绘制.如(图8)所示下面以二　英为例说明用ChemWindows3.0绘制化学结构式的操作步骤.图7(1)启动ChemWindows3.0,调出工具箱以图7中一个有机化学反应式为例说明.(2)单击工具箱中“　　”按钮.(1)选择菜单中的“插入→化学公式→一组化学(3)将光标移到编辑区,单击鼠标两次会出现两反应式”命令:当前位置将出现一个空化学反应式.个苯环(2)输入CHCl2,按回车换行.(4)再单击工具箱中的“　　”,并在编辑区中单(3)打开图文符号库,在化学类中选择“化学键击鼠标出现一个六角环事情”对象集,插入“|”键,按回车换行.(4)在光标处,从“环状简写式”中选一个合适的苯环插入.(5)继续移动光标到该单元后,输入“+H2O”.(6)选图文符号库“化学类”中“反应符号”对象集,选择合适的反应符号,在反应符号上面输入+“H”.(7)移动光标到合适的位置,仿照步骤2～4输入苯甲酸的分子式;必要时使用空格后移字符以保图8证键号和苯环对齐.(5)在工具箱中的选中按钮“e”,然后将光标(8)输入后面的“+2HCl”,完成公式操作.移至需要被选中的对象上单击即可选中(对被选中·48·©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.\n第1期　　　　　　　　　　　　　重庆工业高等专科学校学报　　　　　　　　　　　　　第17卷的对象可以进行缩放、移动等操作),对苯环及六角式,如下:环的位置或大小进行调整,直至正确为止.(6)单击工具中的“　　”按钮,再将光标移到需要添加“O”的地方,此时会出现一个小黑方块,单击一下鼠标,然后用键盘输入“O”即可.(7)单击工具箱中的“\”按钮,将光标移到两个苯环适当位置上单击鼠标出现四个单键.(8)单击工具箱中的“T”按钮,在国上个单键处输入“Cl”.这些化学结构式,可直接插入Word、PowerPoint(9)“二　英”结构式绘制完成后,单击“e”按等文档中,从而使其应用更为丰富.在使用多种应用软件制作化学结构式和反应方钮,在编辑区内选定所绘结构,然后选择“整理程式,实现计算机辅助教学的过程中,只要合理地组(Arrange)”菜单中的“组合(Group)”菜单项进行组合各种软件的特点,并灵活运用,把复杂的编辑过程合.这样所绘制的结构或反应式在重新排版时会整变成愉快的创作活动,很好的发挥计算机辅助教学体移动.的优势.　　用ChemWindows3.0可绘制出复杂的物质结构ProgramChemicalEquationandChemicalStructuralFormulaByComputerWangLi-yan(ChongqingBroadcastandTelevisionUniversity,Chongqing,400039)Abstract:Whenusingcomputertoteachchemistry,someproblemsofinputting,drawingandprogrammingchemicalequation,molecularformulaandstructuralpicturewillbeinvolved.Onthebasisofexperience,somepracticalprogrammingprocessorshelptostandardfiles.KeyWords:chemicalequation;computerdraft;wordprocessor(上接第34页)表1　评价结果表噪比有明显的提高;自适应量化算法的压缩时间比标准JPEG方法自适应JPEG方法标准JPEG算法的时间长,这是由于程序中采用二压缩PSNR压缩时压缩PSNR压缩时次扫描方法(第一次扫描作统计计算,第二次扫描实比PdB间Ps比PdB间Ps实验一30.292041.7416840.368.38.10241.8699570.409现压缩)的结果.实验二40.17939.1633820.36246.23139.9136210.380实验三50.08238.2997240.36355.77738.4211810.380参考文献实验四60.01337.6700530.36366.23937.7346600.380[1]张家广,杨长贵.计算机图形学[M].北京:清华大学　　从表中的数据可看出,采用基于JPEG的自适出版社,1995.应量化算法还原的图像较之于用标准JPEG算法还[2]周孝宽.实用微机图像处理[M].北京:北京航天航原的图像,在压缩比相当甚至略高的情况下,峰值信空大学出版社,1994.AdaptiveQuantizationCalculationBasedonJPEGZhouLeXieHong-tao(ChongqingInstituteofTechnology,Chongqing,400050,UniversityofLogisticsEngineeringofPLA,Chongqing,400016)Abstract:ThekeytoJPEGisthequantizationofcoefficientDCT.Thebasicruleoftheadaptivequantizationis:toaddadaptiveprocessingtoFDCTandproducenewquantizationforminsteadofthefixedquantizationform.ThenthedataofFDCTprocessingwillbedeliveredtoentropycoder.KeyWords:picturecompression;JPEG;calculation;adaptivequantization·49·©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.