MTSD@UPC 第一节价键理论 杂化和活化 120° (a) (b) h=s+21P2Py 1/2 h2=s+ (受) Pz- P 1/2 hs =s- 1)/2 Px- y h=s+pz h2=s-Pz 大作业3：利用数学工具或作图软件，画出C原子sp3、$p和sp活化轨道的空间分布。 注意C原子的有效核电荷数和原子轨道见教材表8C.1、9A.1和9B.1。 2022/3/24 材料化学系：结构化学 16
MTSD@UPC 2022/3/24 材料化学系：结构化学 16 第一节 价键理论 杂化和活化 大作业3：利用数学工具或作图软件，画出C原子sp3、sp2 和 sp 活化轨道的空间分布。 注意C原子的有效核电荷数和原子轨道见教材表8C.1、9A.1 和 9B.1
MTSD@UPC 第一节价键理论 小结 ·Borm-Oppenheimer:近似 ·分子的势能面 ·平衡键长和键离解能 ·占据不同原子的原子轨道的电子成键时配对 ·0键和π键的对称性 ·原子活化、轨道杂化 ·共振式 2022/3/24 材料化学系：结构化学 17
MTSD@UPC 2022/3/24 材料化学系：结构化学 17 第一节 价键理论 小结 • Born-Oppenheimer近似 • 分子的势能面 • 平衡键长和键离解能 • 占据不同原子的原子轨道的电子成键时配对 • 𝜎 键和 𝜋 键的对称性 • 原子活化、轨道杂化 • 共振式
MTSD@UPC 第二节分子轨道理论 分子轨道理论(molecular orbital theory,MO theory〉 ·分子轨道理论是当前描述化学成键的基础（分子、固 体)，也是（几乎所有）理论计算化学方法的基础 ·电子波函数分布于整个分子所占的空间，每个分子轨道 能够容纳两个电子 ·电子不属于某个特定的原子或化学键 ·提供了现代化学的基本概念和语言 2022/3/24 材料化学系：结构化学 18
MTSD@UPC 2022/3/24 材料化学系：结构化学 18 第二节 分子轨道理论 分子轨道理论（molecular orbital theory，MO theory） • 分子轨道理论是当前描述化学成键的基础（分子、固 体），也是（几乎所有）理论计算化学方法的基础 • 电子波函数分布于整个分子所占的空间，每个分子轨道 能够容纳两个电子 • 电子不属于某个特定的原子或化学键 • 提供了现代化学的基本概念和语言
MTSD@UPC 第二节分子轨道理论 原子轨道线性组合 最简单的分子体系：氢分子离子(hydrogen molecule-ion,H时) ·两个原子核（质子） ·一个电子 /A1 ·Hamiltonian R 月=品+v=品（信+太-是 B 1 ·分子轨道：ψ，求解Schrodinger方程Hψ=Eψ得到的单电子波函数 ·电子几率分布：2 ·分子轨道与原子轨道的区别在于求解SEQ所用的Hamiltonian不同 2022/3/24 材料化学系：结构化学 19
MTSD@UPC 2022/3/24 材料化学系：结构化学 19 第二节 分子轨道理论 原子轨道线性组合 最简单的分子体系：氢分子离子（hydrogen molecule-ion, H2 +） • 两个原子核（质子） • 一个电子 • Hamiltonian • 分子轨道：𝜓，求解 Schrödinger 方程 𝐻𝜓 = 𝐸𝜓 得到的单电子波函数 • 电子几率分布： 𝜓 2 • 分子轨道与原子轨道的区别在于求解 SEQ 所用的 Hamiltonian 不同
MTSD@UPC 第二节分子轨道理论 原子轨道线性组合 ·氢分子离子H丈的Schrodinger方程可以解析求解（采用Born- Oppenheimer近似) ·He原子的SEQ也可以解析求解（邓从豪） ·解的形式复杂，且无法推广至多原子分子 ·仍具有重要科学意义（精确渐进行为，benchmark) ·采用数值方法，近似求解：原子轨道线性组合为分子轨道 (MO-LCMO),可系统推广至复杂体系 2022/3/24 材料化学系：结构化学 20
MTSD@UPC 2022/3/24 材料化学系：结构化学 20 第二节 分子轨道理论 原子轨道线性组合 • 氢分子离子 H2 + 的 Schrödinger 方程可以解析求解（采用BornOppenheimer 近似） • He 原子的 SEQ 也可以解析求解（邓从豪） • 解的形式复杂，且无法推广至多原子分子 • 仍具有重要科学意义（精确渐进行为，benchmark） • 采用数值方法，近似求解：原子轨道线性组合为分子轨道 （MO-LCMO），可系统推广至复杂体系