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《基础化学 Fundamentals in Chemistry》课程教学课件（分子形状与结构 The Shapes and Structures of Molecules）Part I 原子、分子的电子结构与化学反应（The Electronic Structure of Atoms and Molecules and Chemical Reactions）第二章分子电子结构（Chapter 2 The Electronic Structures of Molecules）第一讲

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2.1.2波函数组合波有两种不同的叠加方式一相长相加或是相消相加。例：正弦波的叠加同相相加(add in-phase)涨潮时海崖边的巨浪反相相加(addout-of-phase)类似地，分子轨道也由原子轨道的同相和反相相加来形成。例如：两个氢1s原子轨道形成H，+分子轨道！行

2.1.2 波函数组合 ◆ 波有两种不同的叠加方式—相长相加或是相消相加。例：正弦波的叠加同相相加（add in-phase）反相相加 (add out-of-phase) ◆ 类似地，分子轨道也由原子轨道的同相和反相相加来形成。 ◆ 例如：两个氢1s原子轨道形成H2 +分子轨道！ • 涨潮时海崖边的巨浪

同相相加（in-phaseaddition）MO值大于AO值Vis(1)·原子核间，两个原子轨V1-(2-道以相同相位重叠（同相222分子轨道重叠--相长相干）1sAOonatom11sAOonatom2·回顾波函数物理意义3D轮廓图·核间区域有更高的电子出现几率！·核间电荷密度增加！AOAOMO1Q：试用公式表示速描(+黄/-白）--更简洁直观！该分子轨道M01 = A[is(1) + is(2)]核位置归一化因子（当前不要求）

同相相加 (in-phase addition) Q：试用公式表示该分子轨道速描 (+黄/–白) -更简洁直观！核位置 MO值大于 AO值分子轨道 3D轮廓图 MO1 = A[1s(1) + 1s(2)] 归一化因子(当前不要求) • 原子核间，两个原子轨道以相同相位重叠(同相重叠-相长相干) • 回顾波函数物理意义 • 核间区域有更高的电子出现几率! • 核间电荷密度增加! 1s(1) 1s(2)

反相相加(out-of-phaseaddition)[MO|</AO|两原子核间：两个原子轨V1s(2)道以相反相位重叠（相消2相干)-is(核间区域电子出现几率降节点（面）低，电荷密度减少！波函数在键中心出现垂直键轴的节面！是两个原子轨道间反相重叠的标志速描（+黄/-白）Q：把该分子轨道的组成用公式表示等同于一个波函数减去另一个同相波函数M02 = A[1s(2) - W1s(1)]

？ 1 2 |MO|<|AO| 反相相加 (out-of-phase addition) • 核间区域电子出现几率降低，电荷密度减少！ Q：把该分子轨道的组成用公式表示等同于一个波函数减去另一个同相波函数 1 2 + • 波函数在键中心出现垂直键轴的节面！是两个原子轨道间反相重叠的标志! 速描(+黄/-白) 节点(面) – + + – MO2 = A[1s(2) – 1s(1)] • 两原子核间：两个原子轨道以相反相位重叠 (相消相干) 1s(2) –1s(1)

两个氢原子1s原子轨道相互靠近(a)◆用orbitalviewer演示实验！(a）同相重叠In-phase(constructive)overlapP1s(2) + (P1s(1)R=6ao核间距RR=2.5aoR=4ao(b)(b)反相重叠Out-of-phase(destructive)overlapP1s(2) - P1s(1)

两个氢原子1s原子轨道相互靠近 ◆ 用orbital viewer演示实验！（a) 同相重叠 In-phase (constructive) overlap (b) 反相重叠 Out-of-phase (destructive) overlap 1𝑠 2 + 1𝑠 1 1𝑠 2 − 1𝑠 1 核间距R

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