Gaussian软件绘制苯分子轨道实验报告
西南大学化学化工学院物理化学实验报告
实验名称苯分子轨道和电子结构
级班姓名学号同组人
指导老师实验日期年月日实验环境室温℃大气压 mmHg 仪器型号
实验目的
（1）掌握休克尔分子轨道法的基本内容
（2）学会用休克尔分子轨道法分析和计算苯分子Π轨道分布
（3）学会用计算的化学方法研究简单分子的电子结构
实验原理
基本理论
离域Π键:形成Π键的电子不局限于两个原子的区域,而是在参加成键的多个原子形成的分子骨架中运动,这种由多个原子形成的Π型化学键称为离域Π键
共轭效应:形成离域Π键,增加了Π电子的活动范围，使分子具有特殊的物理化学性质,这种效应称为共轭效应
分子轨道法:原子组合成分子时，原来专属于某一原子的电子将在整个分子范围内运动，其轨道也不再是原来的原子轨道，而成为整个分子所共有的分子轨道休克尔分子轨道法：为了讨论共轭体系的分子轨道，1931年休克尔应用LCAO-MO(分子轨道的原子线性组合)法，采用简化处理，解释了大量有机共轭分子性质，该方法称为休克尔分子轨道法，简称HMO法。该方法针对平面共轭体系的主要特点，能给出离域Π键体系的基本性质
休克尔分子轨道法主要运用了下列基本假设 :
σ-Π分离体系:对于共轭分子，构成分子骨架的σ电子与构成共轭体系的π电子由于对称性不同，在讨论共轭分子的结构时，可以近似的看成互相独立的，把σ电子和π电子分开处理.
独立π电子近似:分子中的电子由于存在相互作用，运动不是独立的，但若将其它电子对某电子的作用加以平均，近似地看成是在核和其它电子形成的固定力场上运动，则该电子的运动就与其它电子的位置无关，是独立的.
LCAO-MO近似:对于π体系，可将每个π分子轨道看成是由各个碳原子提供的
对称性匹配的p轨道φ i 进行线性组合得的.ψ=C
1φ
1
+ C
2
φ
2
+ …+ C
N
φ
N
huckel近似:认为每个电子在每个原子核附近运动时的能量相同
休克尔分子轨道法基本内容
在分子中把原子核、内层电子、非键电子连同σ电子一起冻结为“分子实”，构成了由σ键相连的分子骨架，π电子在分子骨架的势场中运动。由此，可写出一个Π电子的Hamilton算符及轨道方程 Hψ=Eψ（ 1-1）.
采用变分法,π电子分子轨道表示为所有碳原子的对称性匹配的p原子轨道的线性组合:
ψ=C
1φ
1
+ C
2
φ
2
+ …+ C
N
φ
N
（1-2）.
代入（1-1）式，按线性法处理得有关系数线性齐次方程组 :
（ H
11-E）C
1
+（ H
12
-ES
12
）C
2
+…+（ H
1N
-ES
1N
）= 0
（ H
N1-E）C
1
+（ H
N2
-ES
N2
）C
2
+…+（ H
NN
-ES
1N
）=0 （1-3）.
式中已假定原子轨道是归一化的，H
rr ,S
rr
代表能量积分及重叠积分:
H rs=∫φr?Hφdt, Srs=∫φr?φsdt (1-4) .
进一步的近似假定
（1）H rr=α(r=1,2,N),α称之为库伦积分
（2）H rs=β对应于原子r和s邻近，否则=0
（3）β称为共振积分S rr=0(r≠s) 即为忽略重叠近似
做上述处理后久期方程可化为:
(1-5)
进一步做变换，X =（α-E）/ β，式（1-5）的非零解方程化为
（1-6）
由上述方程通过求X得N个E i值并回代到久期方程，再结合归一化条件得分子轨道组合系数Cik及Ψi
苯环的分子轨道计算
苯分子骨架图
φ1、φ2、φ3、φ4、φ5、φ6是苯环6个Π电子的原子轨道波函数，根据分子轨道法,每个Π电子的轨道波函数，可表示为:
Ψ=C 1φ1+C 2φ2+C 3φ3+C 4φ4+C 5φ5+C 6φ6（ 2-1）
轨道系数方程
（2-2）
久期方程
（2-3）
展开行列式 X 6 - 6 X4 + 9 X 2- 4=0
X的六个解 X
1=-2；X
2
，X
3
=-1；X
4
，X
5
=1，X
6
=2
分子轨道能量分子轨道系数：将每一轨道能量值或X值代入（ 2-2）并结合诡归一化条件，可以求出相应分子轨道的组成系数，例如，对于X=2时（ 2-2）式具体形式为
（2-4）
去掉第一个方程，将 C1移到等号右边
（2-5）
可解得 C
1= C
2
= C
3
= C
4
= C
5
= C
6
结合归一化条件得
（2-6）轨道波函数为
实验相关软件
Gaussian 98 程序包
Gaussian 图形查看程序Gview2
实验步骤
（1）构建分子结构
（2）编写输入文件
（3）结果查看，数据统计
（4）同样的方法研究丁二烯的分子轨道和电子结构
数据记录与处理
一、苯分子
（1）苯的六个π轨道形状和能量
轨道数能量图形轨道数能量图形17 -0.50859 20 -0.33905
21 -0.33905 22 0.15131
23 0.15131 29 0.37564
（2）苯分子中离域π键的键长
1.3840
（3）苯分子中碳原子和氢原子的电荷
C -0.239313
H 0.239313
二、丁二烯分子
（1）丁二烯分子的π轨道形状和能量
轨道数能量图形
14 -0.44800
15 -0.32517
16 0.13185
17 0.27061
（2）丁二烯分子中离域π键的键长
C=C 1.320
C-C 1.470
（3）丁二烯分子中碳原子和氢原子的电荷
1 C -0.411892
2 C -0.246730
3 C -0.246730
4 C -0.411892
5 H 0.210945
6 H 0.217048
7 H 0.230629
8 H 0.230629
9 H 0.217048
10 H 0.210945
实验讨论
（1）什么是离域Π键?
离域Π键：形成Π键的电子不局限于两个原子的区域,而是在参加成键的多个原子形成的分子骨架中运动,这种由多个原子形成的Π型化学键称为离域Π键
（2）什么是共轭效应?
共轭效应：形成离域Π键,增加了Π电子的活动范围，使分子具有特殊的物理化学性质,这种效应称为共轭效应
（3）写出苯的HMO列式方程，并由此计算出相应的6个分子轨道波函数.
（4）写出丁二烯的HMO列式方程，并由此计算出相应的4个分子轨道波函数.
（5）简述克尔分轨道法的基本内容.
为了讨论共轭体系的分子轨道，1931年休克尔应用LCAO-MO(分子轨道的原子线性组合)法，采用简化处理，解释了大量有机共轭分子性质，该方法称为休克尔分子轨道法，简称HMO法。
（6）休克尔分子轨道法用到了哪些假设?
1.H rr=α(r=1,2,N),α称之为库伦积分
2.H rs=β对应于原子r和s邻近，否则=0
3.β称为共振积分S rr=0(r≠s) 即为忽略重叠近似
（7）写出苯分子的所有共振式
填空：
1、分子轨道中HOMO表示__最高占据轨道__，LUMO表示_ 最低未占据轨道_。
2、如果两个轨道能量相近或相同，表示这两个轨道是__简并__的。
选择：
1、基态苯分子总共有 D 个占据轨道。
A、15
B、18
C、20
D、21
2、苯分子总共有 C 个π轨道。
A、4
B、5
C、6
D、7
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软件工程导论实验报告
软件工程导论实验报告 一、实验题目： 学生成绩管理系统、图书借阅管理系统、工资管理系统、网络订餐系统、招聘考试成绩管理系统 二、实验目标 通过独立完成项目开发，加深对软件开发分析过程的流程和方法的理解，建立软件工程的思想，同时，明确软件开发的成本和时间管理的相关概念。 实验一 实验要求： ①.在实验题目列出的几个系统中选择一个作为自己要开发的软件系统，要求该系统有明确的功能需求，并建立系统的分析模型。 ②.对系统进行需求分析，掌握ER图、DFD、DD的设计与编写 ③.熟悉Visio环境和基本操作，制作一个简单的系统流程图和数据流图、主要数
据项的数据字典描述及主要加工的逻辑说明（自己选择结构语言、判定树、判定表等）。 ④.撰写需求分析规格说明书 用户需求分析 作为图书管理系统，其主要的需求人员是借阅者，借阅者对其的要求可 以大体概括如下： 1)能按各种方式，比如书名、编号、作者等查询图书馆的藏书情况； 2)能熟悉使用图书管理系统； 3)能方便地借阅图书、续借图书、归还图书； 4)能查询自己的基本资料、借阅图书情况； 5)能方便图书管理员对图书的录入登记、注销； 6)能方便对新生的登记或注销已经毕业学生的信息； 7)能及时发布一些学院学生借阅图书超期情况、馆藏书情况等。 功能说明 1）、读者管理系统 （1）未注册者可以进入注册系统进行注册；
（2）已注册借阅者可按、编号或号登陆进入借阅者检索系统查询借阅者情况； （3）、已注册借阅者可按书名、或作者对图书信息进行检索查询或 提出预约请求； 2）、图书管理员管理系统 （1）图书管理员通过图书管理员身份认证进入图书管理员管理系统； （2）读者可借阅在库图书； （3）在规定期限借阅者归还借阅图书； （4）读者在不违规情况下可继续借阅已借阅图书； （5）读者可以预约图书。 3）、系统管理员管理系统 （1）系统管理员通过系统管理员身份认证进入系统管理员管理系统； （2）系统管理员可以对图书进行图书管理（如：查询、删除、修改图书资料或图书分类查询修改、删除管理）； （3）系统管理员可以对借阅者进行学生管理（如：查询、删除、修改借阅者信息或借阅者类别
计算机软件技术基础实验报告Word版
计算机软件基础实验报告 姓名学号实验目的 1. 掌握C语言程序设计方法，并学会上机调试。 2. 熟悉Huffman编码源程序，并构造Huffman树。 实验内容 1.试设计一算法，从包括n个元素的数组中，求最大和最小元素，并使得当n 个元素为有序排列时，元素之间的比较次数仅为n-1次。 2.在给出的Huffman编码源程序基础上，要求画出Huffman树，求出与等长编 码相比时的压缩比。 实验要求 1.根据实验内容编写算法，并用 C 语言进行程序设计。 2. 将所编程序在计算机上调试通过，并全面测试。 实验结果 1．以一个含有8个元素的一维数组{1，2，3，5，7，8，9，12}为例,设计程序如下： #include
maxTemp = maxArray(array[i] , maxTemp); minTemp = minArray(array[i] , minTemp); } for(i=0;i<8;i++) { if (maxTemp == array[i]) { maxIndex = i; } if (minTemp == array[i]) { minIndex = i; } } printf; return 0; } 运行结果如下： 2.Huffman编码源程序 #include
软件技术基础实验报告
《计算机软件技术基础》实验报告 专业_____________ 年级_____________ 学号_____________ 学生姓名_____________ 指导老师_____________ 南华大学计算机学院编
【实验报告】
I 实验要求 1．每次实验中有若干习题，每个学生至少应该完成其中的两道习题。 2．上机之前应作好充分的准备工作，预先编好程序，经过人工检查无误后，才能上机，以提高上机效率。 3．独立上机输入和调试自己所编的程序，切忌抄袭、拷贝他人程序。 4．上机结束后，应整理出实验报告。书写实验报告时，重点放在调试过程和小节部分，总结出本次实验中的得与失，以达到巩固课堂学习、提高动手能力的目的。 实验一线性表 【实验目的】 1．熟悉VC环境，学习如何使用C语言实现线性表的两种存储结构。 2．通过编程、上机调试，进一步理解线性表的基本概念,熟练运用C语言实现线性表基本操作。 3．熟练掌握线性表的综合应用问题。 【实验内容】 必做： 1．一个线性表有n个元素（n 编号：（）字号 《软件课程设计》报告 班姓学级：名：号： 指导老师： 职称： 计算机科学与技术学院 二〇〇八年月 专业年级： 学生姓名： 任务下达日期： 课程设计日期： 课程设计题目：面向过程 一．需求分析 设计任务：软件课程设计任务书 题目七： 1.将输入的罗马数据化为10进制数。假设罗马数据中只使用如下7 个“基值”字母：M、D、C、L、X、V、I，分别用来表示 1000、500、100、50、10、5、1。如，罗马数据LXXXVII 表示10 进 制的87。 2.将输入的10进制正整数转换为罗马数据。假设罗马数据中只使用 “基值”字母：M、D、C、L、X、V、I，分别用来表示 1000、500、100、50、10、5、1。 主要界面为： 输入1或2可以选择功能。 输出的形式 如上所示：当输入大写或小写的阿拉伯字母时。 程序能计算出十进制。 程序所能达到的功能 测试的数据：当输入mvii罗马数字时输出十进制 1007 当输入十进制数4535 时相应输出MMMMDXXXV。 二．概要设计 程序中主要在开头用了一个死循环来实现功能的不断循环。通过exit函数退出程序。 主程序的流程以及各程序模块之间的层次（调用）关系。 Convert1() Break; >switch(n) Default; 三．详细设计 实现概要设计中定义的数据类型和操作。以增加程序的可读性，关键算法部分 画出程序流程图。 主函数的流程图如右图示： Switch() Cin>>n Convert1() Break; Case1: Case2:; Convert2(); Break; Default; Exit(1); While(1) Main() Return 0; Main->jiemina->while(1)- Convert2() Break; Exit() 设计模式实验二 实验报告书 专业班级软件0703 学号3901070324 姓名吉亚云 指导老师伟 时间2010年4月24日 中南大学软件学院 实验二设计模式上机实验二 一、实验目的 使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现几种常用的设计模式，加深对这些模式的理解，包括装饰模式、外观模式、代理模式、职责链模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、状态模式、策略模式和模板方法模式。 二、实验内容 使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现装饰模式、外观模式、代理模式、职责链模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、状态模式、策略模式和模板方法模式，包括根据实例绘制相应的模式结构图、编写模式实现代码，运行并测试模式实例代码。 三、实验要求 1. 正确无误绘制装饰模式、外观模式、代理模式、职责链模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、状态模式、策略模式和模板方法模式的模式结构图； 2. 使用任意一种面向对象编程语言实现装饰模式、外观模式、代理模式、职责链模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、状态模式、策略模式和模板方法模式，代码运行正确无误。 四、实验步骤 1. 使用PowerDesigner绘制装饰模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式； 2. 使用PowerDesigner绘制外观模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式； 3. 使用PowerDesigner绘制代理模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式； 4. 使用PowerDesigner绘制职责链模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式； 5. 使用PowerDesigner绘制命令模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式； 6. 使用PowerDesigner绘制迭代器模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式； 7. 使用PowerDesigner绘制观察者模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式； 8. 使用PowerDesigner绘制状态模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式； 9. 使用PowerDesigner绘制策略模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式； 10. 使用PowerDesigner绘制模板方法模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式。 五、实验报告要求 1. 提供装饰模式结构图及实现代码； 2. 提供外观模式结构图及实现代码； 3. 提供代理模式结构图及实现代码； 4. 提供职责链模式结构图及实现代码； 软件工程实验报告 实验报告 课程名称软件工程导论 学院计算机工程学院 班级 学号 姓名 2016年 12 月 24 日 批阅教师时间实验成绩 课程名称软件工程 学号2014144415 姓名实验日期2016.10.26 实验名称分析系统业务流程和绘制系统业务流程图 实验目的： 1、掌握结构化分析方法 2、掌握业务流程分析方法和业务流程图的绘制 实验内容： 任务一绘制系统业务流程图 试绘制工资管理系统的系统流程图，根据系统流程图的符号说明仔细理解如图含 义： 任务二分析系统业务流程和绘制系统业务流程图 案例一：总务办公管理系统 系统简介：某单位准备开发一个购买办公用品和设备的总务办公管理系统。办公 用品的购买申请由各科室提出，由负责总务工作的办公室统一收集。其中，购买申请 的金额低于500元（含500元）可以由总务办公室直接审批，而高于500元的购买申请由机构主管领导审批，批准的购买申请形成采购清单由采购员负责购买，同时应记 录每次实际购买清单，进行入账。在提出购买申请时要包括下述数据：申请单位、物 品名称、物品数量、预计价格、物品用途等。每次购买完成后应记录以下数据：物品 名称、物品数量、价格、总金额、购买日期、经办人等。 案例二：火车票预订系统 系统简介：某高校后勤集团为了学生寒暑假返乡，办理代学生预订返乡火车票事 务，订票必须提前三天办理，后勤订票处提前三天向火车站办理购票事务。订票处使 用一台微机处理订票后购票事务，学生订票一次称为一个事务，由订票员将其输入在 微机中，系统核实订单后，将订票信息记录放在订票库中。系统每天打印预订三天的 购票单，并更新订票库。 请对以上系统进行业务流程分析后，绘制出该系统的系统流程图。 （封面） 上海建桥学院《计算机应用基础》 实验报告本 20 11 年3月15 日 2010－2011学年第一学期《计算机应用基础》实验目录 上海建桥学院实验报告 课程名称：计算机应用基础实验类型：验证/ 设计/ 综合 实验名称：文字处理软件的使用 系别：艺术系专业：视觉传达班级：三班学号：10B05060324 姓名：顾雯茵 同组人姓名： 指导老师：实验地点： 实验日期：2011年 3 月15 日 实验报告日期：2011年3月15日 报告退发( 订正、重做)： 成绩：指导教师（签字）：_________________________ 一、实验名称：文字处理软件的使用 二、实验目的： 1．掌握字体、段落格式、首字下沉、中文版式、分栏的设置； 2．掌握查找与替换、项目符号和编号、边框和底纹的设置； 3．掌握表格插入和设置； 4．掌握图片、图形、艺术字、文本框的插入、编辑及混排设置； 5．掌握公式、水印、页眉和页脚的插入及编辑方法； 6．掌握页面设置方法。 三、实验环境（所使用的平台和相关软件） (1)中文WindowXP操作系统 (2)中文Word2003应用软件 (3)中文实验配套材料配套 四、实验内容（实验内容的具体描述） 实验(1) 打开配套文件Word-Lx1.doc，按下列要求操作，并将结果以原文件名保存。 (1) 插入标题，内容见样张，其中大字：华文琥珀，72磅，空心，阴影；小字：华文云 彩，60，金色底纹，双行合一。 (2) 正文为小四号，第一段添加蓝色小3号项目符号；其余各行，首行缩进2字符；如 样张分栏，第1栏宽4厘米，间距0.75厘米；文末段落首2字下沉，并设置灰-20% 底纹。 (3) 按样张，对文中相应段落添加绿色、3磅边框线。 (4) 把文中的半角逗号、句号，均改为全角。 (5) 按样张，利用制表位在文末输入相关文字（注意对齐方式，间距自定）。 实验（2） 打开配套文件Word-Lx3.doc，按下列要求操作，并将结果以原文件名保存。 (1) 按样张，将文本标题“网上阅读，日趋流行”转化为艺术字，艺术字式样为艺术字 库中第四行第一列；艺术字字体为楷体、36磅、加粗；艺术字高2.8厘米、宽7.5厘米，形状采用“波形2”；艺术字衬底为加上填充色为“雨后初晴”斜上过渡效果的“流程图：资料带”。 (2) 按样张，将正文各段首行缩进2字符，将第二段（网页成本极为便宜…最大区别还 在于能够“反馈”。）设置成1.7倍行距。 (3) 将正文中所有的“图书馆”都替换为楷体、红色、四号、粗斜、蓝色双下划线。 (4) 按样张，为第一段中的文字“印刷出版物”制作合并字符效果，字体：隶书，字号： 12。 (5) 取消第三段原有的分栏，并将第二、三段按样张分为三栏，其栏宽分别为8字符米、 10字符、14字符。 (6) 将第四、五段加上三维边框，框线的粗细为3磅，颜色为深红，并加上如样张所示 的编号。 (7) 按样张，在文末插入大小为30%的配套图片Examine.wmf。 1.1 实验一结构化需求分析 一．实验类型 图书馆管理系统 假定校图书馆需要你设计一个图书馆管理系统，要求包括以下功能： ●图书管理员可以管理馆藏图书，包括每本图书的藏书编号、书名、编著者、 ISBN号、出版社、出版时间、入馆时间、馆藏数量（如果馆藏数量为1,则标明为孤本图书）、在馆数量、学科类别等（或其它你认为有用的信息）； ●管理员可以查询、统计所有图书、每一类图书或每一本书的借阅记录； ●图书管理员可以管理所有读者的信息，包括读者类型（学生、教师、社会人 士）、姓名、图书证编号、办证时间、证件状态（正常、挂失、冻结）等信息； ●图书管理员可以查询和统计所有读者、每一类读者或每一个读者的借阅记录； ●读者可以通过本系统查询馆藏图书； ●读者可以通过本系统借阅读书。但对于孤本图书或在馆数量为1的图书则不 准外借； ●管理员可以对超期未归还图书的读者发送电子邮件进行提醒，对于超期一年 不归还图书的读者冻结其图书证； ●读者可以通地本系统归还图书。如果图书超期，则自动计算罚款金额。二．实验目的 1．掌握数据流的分析技术 2．掌握软件需求分析的过程和方法。 3．熟悉项目开发计划和需求规格说明书的制定方法。 三．实验内容和要求 1．用结构化数据流分析技术进行软件系统需求分析，得出系统的数据流图和数据字典。 2．正确运用图表工具进行表示。 3．按规范正确编写软件文档。 四．实验步骤 1．理解所承担项目的业务流程和业务内容。 本软件项目是面向中小型学校、单位机构对于图书管理的基于服务的一款便捷式软件。能满足一系列常用图书管理的功能模块，提供简介、准确的操作性，可以很大程度减少人为因素带来的数据错误，统计错误，系统逻辑错误。并且规模小，很容易进行推广。 ●本项目的参与对象有图书管理员及读者。 ●对于读者，能通过该软件浏览馆藏的所有图书。读者在图书馆找到自己喜欢 的书后，能自行通过该软件操作完成借阅操作。若读者是第一次借书，必须通过图书管理员进行添加读者记录，登记读者信息。读者在登陆后方能完成借阅操作，对于孤本图书（即图书馆中馆藏只有一本的图书）则拒绝进行借阅操作。在规定期限内，读者可以通过该软件完成还书操作，对于超期的图书，应将扣除一定罚款金额，对于超期一年不归还图书的读者冻结其图书证。 并且读者能修改个人信息。 ●对于图书管理员，能管理自己和比自己低一级管理权限的管理员。一级管理 员能完成维护管理员的基本信息和二级管理员的一切操作。二级管理员则能维护自己的信息和添加读者、添加图书的功能。管理员可以对超期未归还图书的读者发送电子邮件进行提醒，对于超期一年不归还图书的读者冻结其图书证； 2．按照系统的功能及性能要求，系统的作业范围等，确定软件系统的开发环境（操作系统、开发工具、程序设计语言等）。 根据软件编程经验，本系统将采用面向对象的设计方法，使用Eclipse开发工具，java窗体应用程序，操作系统使用Win8。 3．绘制数据流图、功能分析图等。《软件课程设计》实验报告
设计模式上机实验二实验报告
软件工程实验报告
《计算机应用基础》实验报告本1
软件工程实验报告