无数学基础的学生如何理解分子轨道理论？ 怎样形象的理解分子轨道理论

分子轨道理论又称分子轨道法(Molecular Orbital Theory)或MO法，1932年由美国化学家密立根(R.S.Mulliken)及德国物理学家洪特(F.Hund)提出。是现代共价键理论之一。它的要点是：从分子的整体性来讨论分子的结构，认为原子形成分子后，电子不再属于个别的原子轨道，而是属于整个分子的分子轨道，分子轨道是多中心的；分子轨道由原子轨道组合而成，形成分子轨道时遵从能量近似原则、对称性一致(匹配)原则、最大重叠原则，即通常说的“成键三原则”；在分子中电子填充分子轨道的原则也服从能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。

1927年，我们所熟知的价键理论被提出，随后，受到洪特，马利肯，斯莱德和John Lennard-Jones的影响，分子轨道开始产生。因此，在最初的时候，分子轨道理论被称为洪特-马利肯理论。而“轨道”一词的概念则是在1932年首先被马利肯提出。

到了1933年，分子轨道理论已经被广泛的接受，并且被认为是一个有效而且有用的理论。事实上，根据德国物理化学家休克尔的描述，第一篇使用分子轨道理论的文献是由莱纳德琼斯发表于1929年。而第一个使用分子轨道理论的定量计算文献则是在1938年由库尔森发表的使用自洽场理论解决氢分子的电子波函数的工作。

到1950年，分子轨道彻底被定义为自洽场哈密顿算符的本征函数，这就是分子轨道理论发展成为一个严谨科学理论的标志。HF方法（Hartree-Fock method）是分子轨道理论的一种比较严谨的处理方法，尽管在一开始，HF方法是用来计算原子的电子结构的一种方法，但是在分子计算当中，分子轨道按照原子轨道的一组基集被拓展，发展出罗特汉方程，以此为基础，又发展出了各种各样的从头算量子化学计算方法。与此同时，分子轨道理论也被应用在了一种采用了更多近似方法的半经验计算当中，被称为半经验量子化学计算方法。

分子轨道可以由分子中原子轨道波函数的线性组合（linear combination of atomic orbitals，LCAO）而得到。有几个原子轨道就可以可组合成几个分子轨道，其中有一部分分子轨道分别由对称性匹配的两个原子轨道叠加而成，两核间电子的概率密度增大，其能量较原来的原子轨道能量低，有利于成键，称为成键分子轨道（bonding molecular orbital），如σ、π轨道（轴对称轨道）；同时这些对称性匹配的两个原子轨道也会相减形成另一种分子轨道，结果是两核间电子的概率密度很小，其能量较原来的原子轨道能量高，不利于成键，称为反键分子轨道（antibonding molecular orbital），如 σ*、π* 轨道（镜面对称轨道，反键轨道的符号上常加“*”以与成键轨道区别）。还有一种特殊的情况是由于组成分子轨道的原子轨道的空间对称性不匹配，原子轨道没有有效重叠，组合得到的分子轨道的能量跟组合前的原子轨道能量没有明显差别，所得的分子轨道叫做非键分子轨道。

电子在分子轨道中的排布也遵守原子轨道电子排布的同样原则，即Pauli不相容原理、能量最低原理和Hund规则。具体排布时，应先知道分子轨道的能级顺序。当前这个顺序主要借助于分子光谱实验来确定。

只有对称性匹配的原子轨道才能组合成分子轨道，这称为对称性匹配原则。原子轨道有s、p、d等各种类型，从它们的角度分布函数的几何图形可以看出，它们对于某些点、线、面等有着不同的空间对称性。对称性是否匹配，可根据两个原子轨道的角度分布图中波瓣的正、负号对于键轴（设为x轴）或对于含键轴的某一平面的对称性决定。

我是这样理解的我们可自然地向复杂的多原子分子推广。对双原子分子，存在沿核间距方向的角动量量子数m=0，±1，…等来表征轨道或态；但对多原子分子，找不到象H娚那样简单而典型的分子，不能精确求解，给问题的讨论造成了麻烦。但由于弄清了量子数所表征的分子轨道对称性本质来源于分子自身的对称性，因而对称性分析（群论）会给出任何分子电子状态的重要信息，而无需知道分子轨道的具体函数。这方面的进展是巨大的，例如群论在化学中的应用，能级相关图、分子轨道对称守恒原理等的评述。此外，建立在单电子能级和轨道近似基础上的理论计算方法已发展起来，如自由电子分子轨道法、休克尔分子轨道法及推广的休克尔分子轨道法等。Hartree-Fock SCF方法是一种从头算方法，而从头算方法简单的说，就是利用一个“正确的”哈密顿算符，除去最基本的常数之外，不再引用任何的实验数据，以薛定谔方程为基础，仅仅采用非相对论近似，Born-Oppenheimer尽速和单电子近似的基础上进行的薛定谔方程的求解和分子轨道的计算方法。还有驻如量子化学复合方法（Quantum chem-istry composite methods）、量子蒙特卡洛方法（Quantum MonteCarlo，QM）、组态相互作用（CI）、多组态自洽场方法（MCSCF）、多体微扰理论、耦合簇理（CC）等方法，这些是基于分子轨道理论发展起来的。

不是很确定题主这个问题具体指的是何种程度的“理解”。 如果只是要定性地理解离域、p-π共轭、σ-p超共轭这些基础概念，熟读邢大本上“电子效应”一节的内容，借助共振式方法，应该不难理解。但这不是分子轨道层面的东西。

HMO法的主要思想是将σ轨道定域化，计算中只涉及π电子。同时忽略或者平均化电子间的排斥作用。用α、β两个量计算相关结论，前者是重叠前孤立p轨道的能量，β是π轨道重叠引起的稳定化程度的能量单位。

不过随着计算机的发展，现在通过从头计算法计算分子轨道似乎特别流行。首先你要理解各种轨道的模型，有机中涉及最多的自然是s和p轨道。之后要知道分子的成键方式，杂化与键角。以上都是基础。
之后建议看看邢其毅的基础有机化学第16章以及Carey有机化学上册。Carey花了很大的篇幅去讲轨道，芳香性以及物理有机的内容的。

分子轨道理论怎么理解~

分子轨道理论：现代共价键理论之一

原子轨道（Atomic orbital）是单电子薛定谔方程的合理解ψ（x，y，z)。若用球坐标来描述这组解，即ψ（r，θ，φ)=R(r)·Y(θ，φ)，这里R(r)是与径向分布有关的函数，称为径向分布函数，用图形描述就是原子轨道的径向分布函数；Y(θ，φ)是与角度分布有关的函数，用图形描述就是角度分布函数。
分子轨道理论（MO理论）是处理双原子分子及多原子分子结构的一种有效的近似方法，是化学键理论的重要内容。它与价键理论不同，后者着重于用原子轨道的重组杂化成键来理解化学，而前者则注重于分子轨道的认知，即认为分子中的电子围绕整个分子运动。1932年，美国化学家 Mulliken RS和德国化学家Hund F 提出了一种新的共价键理论——分子轨道理论（molecular orbital theory），即MO法。该理论注意了分子的整体性，因此较好地说明了多原子分子的结构。目前，该理论在现代共价键理论中占有很重要的地位。
分子轨道理论是原子轨道理论对分子的自然推广。其基本观点是:物理上存在单个电子的自身行为，只受分子中的原子核和其他电子平均场的作用，以及泡利不相容原理的制约；数学上则企图将难解的多电子运动方程简化为单电子方程处理。因此，分子轨道理论是一种以单电子近似为基础的化学键理论。描写单电子行为的波函数称轨道（或轨函），所对应的单电子能量称能级。对于任何分子，如果求得了它的系列分子轨道和能级，就可以像讨论原子结构那样讨论分子结构，并联系到分子性质的系统解释。有时，即便根据用粗糙的计算方案所得到的部分近似分子轨道和能级，也能分析出很有用处的定性结果。

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高二小妹求教,如何学好化学
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物理和化学,究竟选哪科?
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...原子是如何重组的呢。不要只提表象,深层的理解是怎样的?
答：原子的重组其实是各个原子之间的性质决定的，有些是公用电子对，有些是失去电子后形成离子，利用离子之间的作用力在一起，所以这个问题很复杂，初中里面只要知道原子在重组就可以了，就像螺丝和螺帽组装在一起，至于怎么在一起不要深入研究，就像一把钥匙对应一把锁，钥匙能开锁是要配对的，但是在里面如何...

著名科学家的称号
答：70年代以来与江元生共同着手分子轨道图形理论的系统研究,经过10多年努力,提出了本征多项式的计算、分子轨道系统计算、对称性约化三条定理,使量子化学形式的计算、分子轨道系统计算、对称性约化三条定理,使这一量子化学形式体系,不论就计算还是对有关实验现象的解释,均表达为概括性高、含义直观、简便易行的分子图形的...