用能带理论解释氢气和氧气反应用镍作催化剂而氮气与氢气反应用铁作催化剂的原因?

能带理论（Energy band theory ）是讨论晶体（包括金属、绝缘体和半导体的晶体）中电子的状态及其运动的一种重要的近似理论.它把晶体中每个电子的运动看成是独立的在一个等效势场中的运动,即是单电子近似的理论；对于晶体中的价电子而言,等效势场包括原子实的势场、其他价电子的平均势场和考虑电子波函数反对称而带来的交换作用,是一种晶体周期性的势场.

MO是分子轨道理论. 分子轨道理论的要点： 1.原子在形成分子时,所有电子都有贡献,分子中的电子不再从属于某个原子,而是在整个分子空间范围内运动.在分子中电子的空间运动状态可用相应的分子轨道波函数ψ（称为分子轨道）来描述.分子轨道和原子轨道的主要区别在于：(1)在原子中,电子的运动只受 1个原子核的作用,原子轨道是单核系统；而在分子中,电子则在所有原子核势场作用下运动,分子轨道是多核系统.(2)原子轨道的名称用s、p、d…符号表示,而分子轨道的名称则相应地用σ、π、δ…符号表示. 2.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.几个原子轨道可组合成几个分子轨道,其中有一半分子轨道分别由正负符号相同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）；另一半分子轨道分别由正负符号不同的两个原子轨道叠加而成,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）. 若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. 3.原子轨道线性组合的原则（分子轨道是由原子轨道线性组合而得的）： （1）对称性匹配原则 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.例如 图1中的(a)、(b),进行线性组合的原子轨道分别对于x轴呈圆柱形对称,均为对称性匹配；又如图 2(d)和(e) 中,参加组合的原子轨道分别对于xy平面呈反对称,它们也是对称性匹配的,均可组合成分子轨道；可是图2（f）、（g）中,参加组合的两个原子轨道对于xy平面一个呈对称而另一个呈反对称,则二者对称性不匹配,不能组合成分子轨道. 图9-10 原子轨道对称性匹配成键 符合对称性匹配原则的几种简单的原子轨道组合是,(对 x轴) s-s、s-px 、px-px 组成σ分子轨道；（对 xy平面）py-py 、pz-pz 组成π分子轨道.对称性匹配的两原子轨道组合成分子轨道时,因波瓣符号的异同,有两种组合方式：波瓣符号相同（即＋＋重叠或－－重叠）的两原子轨道组合成成键分子轨道；波瓣符号相反（即＋－重叠）的两原子轨道组合成反键分子轨道.图9-11是对称性匹配的两个原子轨道组合成分子轨道的示意图. 对称性匹配的两个原子轨道组合成分子轨道示意图 （2）能量近似原则 在对称性匹配的原子轨道中,只有能量相近的原子轨道才能组合成有效的分子轨道,而且能量愈相近愈好,这称为能量近似原则. （3）轨道最大重叠原则 对称性匹配的两个原子轨道进行线性组合时,其重叠程度愈大,则组合成的分子轨道的能量愈低,所形成的化学键愈牢固,这称为轨道最大重叠原则.在上述三条原则中,对称性匹配原则是首要的,它决定原子轨道有无组合成分子轨道的可能性.能量近似原则和轨道最大重叠原则是在符合对称性匹配原则的前提下,决定分子轨道组合效率的问题. 4.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.目前这个顺序主要借助于分子光谱实验来确定. 5.在分子轨道理论中,用键级（bond order）表示键的牢固程度.键级的定义是： 键级＝ （成键轨道上的电子数 - 反键轨道上的电子数）／2 键级也可以是分数.一般说来,键级愈高,键愈稳定；键级为零,则表明原子不可能结合成分子,键级越小（反键数越多）,键长越大. 6.键能：在绝对零度下,将处于基态的双分子AB拆开也处于基态的A原子和B原子时,所需要的能量叫AB分子的键离解能,常用符号D（A-B)来表示. 7.键角：键和键的夹角.如果已知分子的键长和键角,则分子的几何构型就确定了.

B、Al外层是三个价电子比Si或Ge少一个,形成空穴导电,是P型半导体；P、As外层是5个价电子比Si或Ge多一个,形成电子导电,是N型半导体.
价带：与价电子能级相对应的能带称为价带.
导带：价带以上能量最低的允许带称为导带.
导带与价带之间的不存在薛定谔方程本征解的能量区间称为禁带.
具体的可以看任何一本《固体物理》的能带论那一章,推荐基泰尔的《固体物理》.

这个一般的固体物理教材之中就有解释,我仅凭大概的印象给你说下.
根据导电性的差异,物质可以分为导体、绝缘体、半导体.能带分为价带、禁带和导带.对于导体来说,禁带间隙较窄,价带中的电子可以比较容易地进入导带而导电,绝缘体反之,而半导体居于中间.因此半导体的导电性随外界影响很大,比如掺杂,就可以有效地在禁带中建立复合中心,有利于电子从价带到导带的跃迁,增强导电性.由于温度对禁带宽度也有较大影响,所以温度对半导体导电性能也有较大影响.