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1、常用化学软件及其应用第1页，共39页，编辑于2022年，星期六选修说明1.对全校理工科学生开放，为理科学分。2.学分值为2学分。3.教学为辅，自己上机实练最重要。4.成绩计算：平时40，考试60缺勤5次（含）以上，直接计为F.第2页，共39页，编辑于2022年，星期六参考书籍参考书籍参考书籍参考书籍11沈勇，张大经，郑康成编著沈勇，张大经，郑康成编著.现代化学信息基础现代化学信息基础教程教程.广州：中山大学出版社，广州：中山大学出版社，2000200022缪强缪强 编著编著.化学信息学导论化学信息学导论.北京：高等教育出版北京：高等教育出版社，社，2001200133叶卫平，方安平，于本方叶卫
2、平，方安平，于本方.Origin7.0.Origin7.0科技绘图及科技绘图及数据分析数据分析.北京：机械工业出版社北京：机械工业出版社.2004.200444郝红伟，施光凯郝红伟，施光凯.Origin6.0.Origin6.0实例教程实例教程.北京：中国北京：中国电力出版社，电力出版社，2000200055吴功宜，吴英编著吴功宜，吴英编著.Internet.Internet基础基础.北京：清华大北京：清华大学出版社，学出版社，20002000第3页，共39页，编辑于2022年，星期六6周剑平编著.精通Origin7.0.北京：北京航空航天出版社.20047胡立江等编著.精通ChemDraw.
3、北京：清华大学出版社，200210俞庆森，朱龙观编著.分子设计导论.北京：高等教育出版社，20008赵文元，王亦军编著.计算机在化学化工中的应用技术.北京：科学出版社.20019邵学广，蔡文生编著.化学信息学.北京：科学出版社.2001第4页，共39页，编辑于2022年，星期六绪论（一）内容与特色（一）内容与特色内容重点介绍origin、chemwindow、chemsketch、以及ChemOffice（chemdraw、chem3D、chemfinder）等常用化学图文处理软件及其应用，着重介绍这些软件的基本功能以及基本使用技巧。这些内容是撰写化学论文或相关学科论文必不可少的计算机应用技术
4、，也是进行计算机功能分子设计、电子结构与性质分析的重要基础。第5页，共39页，编辑于2022年，星期六（二）目的要求（二）目的要求1、重点掌握origin、chemwindow、chemsketch、chemdraw等常用化学图文处理软件的使用技术2.能灵活绘制化学及其它相关学科论文所需要的各种类型的化学分子式、分子图、反应式、轨道图、能级图、实验装置图、化学工艺流程图等；会灵活应用这些软件进行科学准确的作图，合理的分析和处理实验数据。第6页，共39页，编辑于2022年，星期六2、学会一些基本的作图方法和作图技巧，进行分子的电子结构与相关性质的计算。3、综合应用上述软件，进行简单的分子设计及化
5、学反应机理分析。4、学会利用国际互联网，对不断新推出的国内外化学软件进行跟进并进行知识更新；善于利用互联网的一切化学网络资源。第7页，共39页，编辑于2022年，星期六第一章第一章常用化学软件介绍常用化学软件介绍计算机作为一种化学学习和研究的工具有着不可替代的作用。化学软件发展迅猛。本章介绍一些常用的能在PC机上使用的化学类软件，方便同学们在学习和研究中做出有效、快速的选择。第8页，共39页，编辑于2022年，星期六化学软件的分类化学综合软件化合物结构绘制图谱分析化学工程化学化工计算分子模型化学教育第9页，共39页，编辑于2022年，星期六分子绘制，模拟与计算软件质谱软件质谱软件化学贴图软件化
6、学数据库化学数据库层析软件生物化学生物化学材料科学材料科学普通，有机，合成和分析化学软件普通，有机，合成和分析化学软件第10页，共39页，编辑于2022年，星期六分子绘制，模拟与计算分子绘制，模拟与计算（Molecularmodelling，drawing）Alchem2000v.2.0Alchem2000v.2.0TriposTripos公司开发的分子三维结构模拟与公司开发的分子三维结构模拟与计算软件。计算软件。ChemOffice2002ChemOffice2002 化学家桌面办公软件，分子结构绘制，模化学家桌面办公软件，分子结构绘制，模拟，数据库管理及搜索引擎等。拟，数据库管理及搜索引擎
7、等。Chemistry4-DDrawStandard&ProChemistry4-DDrawStandard&Pro分子结构分子结构(4D)(4D)绘绘制软件。制软件。MolSuite2000MolSuite2000 分子三维结构模拟，物理性质计算，统计学分析，分子三维结构模拟，物理性质计算，统计学分析，数据库开发及管理。数据库开发及管理。MolecularAnalysisProMolecularAnalysisPro 研究分子生物活性和化学结构及物研究分子生物活性和化学结构及物理性质之间的关系。理性质之间的关系。ChemSiteChemSite 三维分子模拟程序，模拟有机和生物分子的动力三维
8、分子模拟程序，模拟有机和生物分子的动力学行为。学行为。第11页，共39页，编辑于2022年，星期六ChemSiteProChemSitePro 除了除了ChemSiteChemSite的全部功能外，还的全部功能外，还增加了晶体创建功能，包括离子型、金属、共价型和分增加了晶体创建功能，包括离子型、金属、共价型和分子型晶体等。子型晶体等。MolecularModelingProMolecularModelingPro 一个先进的分子模拟程序。一个先进的分子模拟程序。ChemDraw6.0ChemDraw6.0 化学结构和化学贴图绘制，结构核化学结构和化学贴图绘制，结构核磁位移分析等。磁位移分析等。
9、Chem3D6.0Chem3D6.0分子分子3D3D结构模拟和计算软件。结构模拟和计算软件。ChemSketch5.0ChemSketch5.0 化学画图用软件包，可用于画化化学画图用软件包，可用于画化学结构、反应和图形。也可用于设计与化学相关的报告学结构、反应和图形。也可用于设计与化学相关的报告和演讲材料。和演讲材料。ISIS/Draw2.4ISIS/Draw2.4 一个智能的化学绘图软件包。一个智能的化学绘图软件包。第12页，共39页，编辑于2022年，星期六质谱软件质谱软件（MassSpectroscopySoftware）NIST/EPA/NIHMassSpectralDatabase
10、NIST/EPA/NIHMassSpectralDatabaseChemSiteProforNISTChemSiteProforNISTElementalFormulaCalculatorElementalFormulaCalculatorEnzymeKinetics!ProTMEnzymeKinetics!ProTMGC,GC/MSFileManagerTMGC,GC/MSFileManagerTMInteractiveTraining-MassSpecModuleInteractiveTraining-MassSpecModuleMassSpecCalculatorTMVersion3Ma
11、ssSpecCalculatorTMVersion3MassSpecCalculatorTMProfessionalMassSpecCalculatorTMProfessionalMassSpecToolsTMMassSpecToolsTM MassSpectrometristsPeriodicTableMassSpectrometristsPeriodicTable IsotopeRatioCalculatorIsotopeRatioCalculator ElementalCompositionWorkshopElementalCompositionWorkshop MassSeriesCa
12、lculatorMassSeriesCalculator SimpleElectrosprayCalculatorSimpleElectrosprayCalculator第13页，共39页，编辑于2022年，星期六(ChemicalClipArt)ChemArtDeluxeClipArtChemArtDeluxeClipArt玻璃器具贴图软件，种类齐全，玻璃器具贴图软件，种类齐全，采用矢量图像，调整图片比例或方向，能保持原图质量。采用矢量图像，调整图片比例或方向，能保持原图质量。ChemArtHistoryCollectionChemArtHistoryCollection化学历史图片库，有古
13、代化学家肖化学历史图片库，有古代化学家肖像，试验设备，试验场景图片等。像，试验设备，试验场景图片等。ChemistryPhotoArtChemistryPhotoArt化学照片图库，每一个照片都提供四种分化学照片图库，每一个照片都提供四种分辨率供你选择。辨率供你选择。Chrom/PrepTMClipArtChrom/PrepTMClipArt色谱用器具图片库，如果你从事色谱用器具图片库，如果你从事色谱研究和教学工作，就应该选择色谱研究和教学工作，就应该选择 Chrom/PrepTMClipArtChrom/PrepTMClipArt！GlasTronixTMClipArtGlasTronixT
14、MClipArt 实验室器具图片库，用相关玻璃器件图实验室器具图片库，用相关玻璃器件图片可方便地组合成任意一种基础实验装置。片可方便地组合成任意一种基础实验装置。SafetyArtTMDeluxeClipArtSafetyArtTMDeluxeClipArt 安全防护图片库，共计有安全防护图片库，共计有600600幅专业级的图片，全色彩，涉及大多数重要的安全防护题材。幅专业级的图片，全色彩，涉及大多数重要的安全防护题材。第14页，共39页，编辑于2022年，星期六化学数据库化学数据库（ChemicalDatabases）AgroSynTMPesticideSynonymDatabaseAgro
15、SynTMPesticideSynonymDatabaseChemicalStructure&InformationDatabasesChemicalStructure&InformationDatabasesChemSourcesUSAChemSourcesUSAChemSources-InternationalChemSources-InternationalGardnersChemicalSynonyms&TradeNamesGardnersChemicalSynonyms&TradeNamesElectronicHandbookElectronicHandbookJuiceProduc
16、tsAnalyticalDatabaseJuiceProductsAnalyticalDatabaseMerckIndexElectronicversionMerckIndexElectronicversionNutriChemTMLabDatabase-FoodNutrient&NutriChemTMLabDatabase-FoodNutrient&ChemicalElementDatabaseChemicalElementDatabasePeriodicTableDatabasePeriodicTableDatabasePeriodicTableExcelPeriodicTableExce
17、lPrescriptionDrugDatabasePrescriptionDrugDatabaseSynapseTMChemicalLibrarySynapseTMChemicalLibrary 第15页，共39页，编辑于2022年，星期六AdhesiveChemicalsandCompoundingIngredientsAdhesiveChemicalsandCompoundingIngredientsChemicalManufacturersElectronicDirectoryofTradeNameChemicalManufacturersElectronicDirectoryofTra
18、deNameProductsProductsFillers,Extenders,andDiluentsElectronicHandbookFillers,Extenders,andDiluentsElectronicHandbookFoodPackagingChemicalsandMaterialsFoodPackagingChemicalsandMaterialsGreenChemicalsElectronicHandbookGreenChemicalsElectronicHandbookIndustrialChemicalAdditivesElectronicHandbookIndustr
19、ialChemicalAdditivesElectronicHandbookIndustrialSurfactantsElectronicHandbookIndustrialSurfactantsElectronicHandbookSpecialtyChemicalsElectronicSourceBookSpecialtyChemicalsElectronicSourceBookCosmetics&PersonalCareAdditivesElectronicCosmetics&PersonalCareAdditivesElectronicHandbookHandbookFoodAdditi
20、vesElectronicHandbookFoodAdditivesElectronicHandbookPaints&CoatingsRawMaterialsElectronicPaints&CoatingsRawMaterialsElectronicHandbookHandbookPharmaceuticalAdditivesElectronicHandbookPharmaceuticalAdditivesElectronicHandbookPlasticandRubberAdditivesElectronicHandbookPlasticandRubberAdditivesElectron
21、icHandbook 第16页，共39页，编辑于2022年，星期六层析软件层析软件（ChromatographySoftware）CESARTMCESARTM 毛细管电泳模拟与优化应用软件。毛细管电泳模拟与优化应用软件。ChromatographyEquationsTMChromatographyEquationsTM 色谱计算软件，包括气相色色谱计算软件，包括气相色谱、液相色谱和离子色谱。谱、液相色谱和离子色谱。ChromViewTMChromViewTM把把GCGC和和GC-MSGC-MS高分辨率图片数据输入到其高分辨率图片数据输入到其它它 WindowsWindows应用程序应用程序,如
22、：如：MSWordMSWord，ExcelExcel，或，或PowerpointPowerpoint。GasChromatographySimulation&OptimizationGasChromatographySimulation&OptimizationSoftwareSoftware 气相色谱模拟和优化软件。气相色谱模拟和优化软件。GCandGCMSFileTranslatorTMGCandGCMSFileTranslatorTM 气相色谱和气质联用色谱气相色谱和气质联用色谱文件转换软件。文件转换软件。GCandGCMSFileTranslatorTMProfessionalVers
23、ionGCandGCMSFileTranslatorTMProfessionalVersion 气相色气相色谱和气质联用色谱文件转换专业版。谱和气质联用色谱文件转换专业版。HPLCCalculationsAssistant&ReferenceToolsHPLCCalculationsAssistant&ReferenceTools 高效液相色高效液相色谱计算助手和相关工具。谱计算助手和相关工具。HPLCOptimizationTMHPLCOptimizationTM 高效液相色谱优化软件，用于优化高效液相色谱优化软件，用于优化HPLCHPLC条件，如条件，如isocrateisocrate溶剂
24、和梯度洗脱。溶剂和梯度洗脱。第17页，共39页，编辑于2022年，星期六InteractiveTrainingTMInteractiveTrainingTM 交互式培训软件，包括交互式培训软件，包括 以下几个部分：以下几个部分：AtomicAbsorptionSpectrometryAtomicAbsorptionSpectrometry交互式原子吸收光谱分交互式原子吸收光谱分析培训软件。析培训软件。GasChromatographyGasChromatography交互式气相色谱培训软件。交互式气相色谱培训软件。AdvancedInteractiveGasChromatographyTrai
25、ningAdvancedInteractiveGasChromatographyTraining高级交高级交互式气相色谱培训软件。互式气相色谱培训软件。HighPerformanceLiquidChromatographyHighPerformanceLiquidChromatography交互式高效液相色交互式高效液相色谱分析培训软件。谱分析培训软件。InductivelyCoupledPlasmaSpectrometryInductivelyCoupledPlasmaSpectrometry交互式感应耦合交互式感应耦合等离子体光谱分析培训软件。等离子体光谱分析培训软件。AdvancedIn
26、ductivelyCoupledPlasmaSpectrometryAdvancedInductivelyCoupledPlasmaSpectrometry交互交互式高级感应耦合等离子体分析培训软件。式高级感应耦合等离子体分析培训软件。MassSpectrometryMassSpectrometry交互式质谱分析培训软件。交互式质谱分析培训软件。StatisticsforAnalyticalChemistsStatisticsforAnalyticalChemists适用于分析化学者的交互适用于分析化学者的交互式统计学培训软件。式统计学培训软件。第18页，共39页，编辑于2022年，星期六生物
27、化学生物化学（Biochemistry）AminoAcidDatabaseTMAminoAcidDatabaseTM EnzymeKinetics!ProEnzymeKinetics!ProFluorescenceDatabaseTMFluorescenceDatabaseTM GAPTM-GelAlignmentProgram(SDSPageGels)GAPTM-GelAlignmentProgram(SDSPageGels)GPMAWTM-GeneralProteinMassAnalysisforWindowsGPMAWTM-GeneralProteinMassAnalysisforWin
28、dowsIsoPointTMIsoPointTMPeptideCompanionTMPeptideCompanionTMpHProfileTMpHProfileTMProteinToolsTMProteinToolsTM第19页，共39页，编辑于2022年，星期六材料科学材料科学（MaterialScience）Alchemy2000byTriposTMAlchemy2000byTriposTMChemSiteProChemSiteProHSCChemistryHSCChemistryTAPPTMThermochemicalandPhysicalTAPPTMThermochemicalandP
29、hysicalPropertiesPropertiesReactionEquationsHeatBalancesReactionEquationsHeatBalancesEquilibriumCompositionsFormulaWeightsEquilibriumCompositionsFormulaWeightsPhaseStabilityDiagramsEh-pH-DiagramsPhaseStabilityDiagramsEh-pH-Diagrams第20页，共39页，编辑于2022年，星期六普通，有机，合成和分析化学软件普通，有机，合成和分析化学软件（General,Organic,
30、Synthetic&AnalyticalChemistry）BufferMakerTMBufferMakerTMCertificateofAnalysis(COATM)BuilderCertificateofAnalysis(COATM)BuilderCHEMiCALC-CalculatorforChemistsCHEMiCALC-CalculatorforChemistsDetectionLimitsDetectionLimitsDilCalcTMDilCalcTMExpertLaboratorySolutionsTMExpertLaboratorySolutionsTMFlavor,Fra
31、granceandOdorSimulatorFlavor,FragranceandOdorSimulatorHaackerCalcTM-ElementalCompositionCalculatorHaackerCalcTM-ElementalCompositionCalculatorHeatCapacitiesofGasesHeatCapacitiesofGasesMolecularWeightCalculatorMolecularWeightCalculatorLaboratoryDocumentControlSystem-CreateSOPsUsingBuilt-inLaboratoryD
32、ocumentControlSystem-CreateSOPsUsingBuilt-inTemplatesTemplatesQC-ThermTMQC-ThermTMRadCalcRadCalcReactionKineticsReactionKineticsReact-ItTMReact-ItTMStoichiometryStoichiometryUVMaxEstimateTMUVMaxEstimateTM第21页，共39页，编辑于2022年，星期六第一节第一节化学结构式编辑软件化学结构式编辑软件有关化学结构式编辑的软件既有商品的，亦有对教育界及家用免费的。其功能主要是描绘化合物的结构式、化学反
33、应方程式、化工流程图、简单的实验装置图等化学常用的平面图形的绘制。第22页，共39页，编辑于2022年，星期六常见的这类软件有：常见的这类软件有：ChemDraw,ChemWindow,ChemDraw,ChemWindow,ISISDraw,ChemSketchISISDraw,ChemSketch等。前两个为商业软件，等。前两个为商业软件，有关它们的资料可以查阅各自的网站有关它们的资料可以查阅各自的网站http:/http:/ 和和http:/http:/，最新版本分别为最新版本分别为6.06.0和和6.56.5。后两个对教育界及家用为免费软件，可以在它们各自后两个对教育界及家用为免费软件
34、，可以在它们各自的网站的网站http:/http:/和和http:/http:/ 上下载，最新版本分别为上下载，最新版本分别为2.22.2和和4.04.0。第23页，共39页，编辑于2022年，星期六ChemDrawChemDraw为当前最常用的结构式编辑软件，除了以上为当前最常用的结构式编辑软件，除了以上所述的一般功能外，其所述的一般功能外，其ultraultra版本还可以预测分子的常见版本还可以预测分子的常见物理化学性质如：熔点、生成热等；对结构按物理化学性质如：熔点、生成热等；对结构按IUPACIUPAC原原则命名；预测质子及碳则命名；预测质子及碳1313化学位移等。化学位移等。Chem
35、WindowChemWindow的一个最突出的特点是与光谱的结合，的一个最突出的特点是与光谱的结合，它的它的6.5Spectroscopy6.5Spectroscopy版本包括了一个约五万张版本包括了一个约五万张13C13CNMRNMR的数据库的数据库(达达250250兆兆)，因而其预测更加精确；除，因而其预测更加精确；除了根据化合物的结构预测了根据化合物的结构预测13CNMR13CNMR化学位移外，还能化学位移外，还能预测红外图谱、质谱等，更可以读入标准格式的预测红外图谱、质谱等，更可以读入标准格式的NMRNMR、IRIR、RamanRaman、UVUV及色谱图。及色谱图。第24页，共39页
36、，编辑于2022年，星期六第二节第二节三维结构显示与描绘软件三维结构显示与描绘软件比较有名的有：比较有名的有：Chem3D,WebLabViewerPro,Chem3D,WebLabViewerPro,RasWin,ChemBuilder3D,ChemSiteRasWin,ChemBuilder3D,ChemSite等，它们等，它们都能够以线图都能够以线图(wireframe),(wireframe),球棍球棍(ballandstick),(ballandstick),CPKCPK及丝带及丝带(ribbon)(ribbon)等模式显示化合物的三维结构。等模式显示化合物的三维结构。其中的其中的R
37、asWinRasWin和和WebLabViewerWebLabViewer的的LiteLite版只能显示版只能显示而无法编辑三维分子模型，为免费软件，而无法编辑三维分子模型，为免费软件，RasWinRasWin可以可以在几乎所有的化学软件站点找到，在几乎所有的化学软件站点找到，WebLabViewerWebLabViewer的下载地址为的下载地址为http:/http:/第25页，共39页，编辑于2022年，星期六Chem3D同ChemDraw一样，是ChemOffice的组成部分，它能很好地同ChemDraw一起协同工作，ChemDraw上画出的二维结构式可以正确地自动转换为三维结构。它的u
38、ltra版本还包括了一个很好的半经验量子化学计算程序MOPAC97，并能与著名的从头计算程序Gaussian98连接，作为它的输入、输出界面。能够以三维的方式显示量子化学计算结果，如：分子轨道、电荷密度分布等。第26页，共39页，编辑于2022年，星期六第三节第三节数据处理软件数据处理软件化学中的数据处理多种多样，对不同的数据处理要化学中的数据处理多种多样，对不同的数据处理要求宜采用不同的软件完成。求宜采用不同的软件完成。通用型的软件如：通用型的软件如：Origin,SigmaPlotOrigin,SigmaPlot等可以根据需要等可以根据需要对实验数据进行数学处理、统计分析、付立叶变换、对实
39、验数据进行数学处理、统计分析、付立叶变换、t-t-试试验、线性及非线性拟合；绘制二维及三维图形如：验、线性及非线性拟合；绘制二维及三维图形如：散点图、条形图、折线图、饼图、面积图、曲面图、散点图、条形图、折线图、饼图、面积图、曲面图、等高线图等。等高线图等。OriginOrigin的最新版本为的最新版本为7.07.0，其演示版可以从，其演示版可以从http:/http:/下载，下载，SigmaPlotSigmaPlot的最新的最新版本为版本为2000,2000,其评估版可以从其评估版可以从http:/http:/下载。下载。第27页，共39页，编辑于2022年，星期六核磁数据处理软件核磁数据处
40、理软件有：NUTS、MestRe-C、Gifa等；NUTS可以处理一维及二维核磁数据，其功能包括付立叶变换、相位校正、差谱、模拟谱、匀场练习等几乎所有核磁仪器操作软件的功能；其演示版在http:/下载；第28页，共39页，编辑于2022年，星期六MestRe-C为处理一维核磁数据的免费软件，功能完善。其最新版本为2.3，有兴趣可在http:/qobrue.usc.es/jsgroup/MestRe-C/MestRe-C.html处查看有关信息即下载；Gifa可以处理一至三维核磁数据，为运行在LINUX操作系统中X-Window上的免费软件，有关信息可查看http:/www.cbs.univmo
41、ntp1.fr/GIFA/第29页，共39页，编辑于2022年，星期六第五节第五节图谱解析软件图谱解析软件解析有机化合物的红外、核磁及质谱有时是一件非常困难的工作，特别是复杂化合物的图谱解析更是这样。核磁图谱的解析可以先利用ChemNMR,C13ModuleforChemWindow,gNMR等软件对目标化合物的化学位移进行估算或作出模拟谱，用以协助对该化合物图谱的指认。第30页，共39页，编辑于2022年，星期六ChemNMR为ChemDrawUltra版本的一个插件，可以用来估算大多数有机物的1H、13C化学位移及用线图表示的相应图谱，C13ModuleforChemWindow为Chem
42、Window的一个插件，可以用来估算大多数有机物的13C化学位移，第31页，共39页，编辑于2022年，星期六gNMR则可用来估算任何NMR活性核的化学位移，并能画出非常逼真的图谱，该软件包所带的几个工具(gSPG,gCVT)亦可用来处理一维核磁图谱数据，并能与模拟谱进行比较，有关该程序的信息及演示版可以查阅http:/ 4.0版，其功能更强大，除了给出IUPAC名称外，还给出CAS名称，更增加了对立体化学的支持。该软件的演示版可以在http:/站点下载。第35页，共39页，编辑于2022年，星期六常用化学软件google搜索结果 第36页，共39页，编辑于2022年，星期六http:/ 化学
43、教育化学教育化学教育化学教育化学绘图化学绘图化学绘图化学绘图工程绘图工程绘图工程绘图工程绘图有机化学有机化学有机化学有机化学数据处理数据处理数据处理数据处理无机化学无机化学无机化学无机化学分析化学分析化学分析化学分析化学物理化学物理化学物理化学物理化学结构化学结构化学结构化学结构化学量子化学量子化学量子化学量子化学化工流程化工流程化工流程化工流程第38页，共39页，编辑于2022年，星期六http:/ 化学信息网化学信息网 分析化学、化学计量学分析化学、化学计量学 分子模型化分子模型化 化工过程相关软件化工过程相关软件 化合物的结构处理、命名化合物的结构处理、命名 化学软件目录及网上商店化学软件目录及网上商店 化学相关软件在中国的代理商化学相关软件在中国的代理商 教学软件教学软件 数据处理数据处理 信息管理工具信息管理工具 主要化学软件产品主要化学软件产品第39页，共39页，编辑于2022年，星期六