研究分子体系的相互作用主要分为三个步骤:首先通过分离体系中电子和原子核的运动，计算不同原子核构型下原子核间的相互作用能;然后根据相互作用能构建相互作用势能面;最后在势能面上解关于核运动的方程，以得到反应的动力学信息。本论文分别在这三个方面进行了研究。　　 我们对势能面的分级构建方案进行了介绍，并讨论了低级别势能面的精度对最终结果的影响。我们以H+H2这个最简单的三原子反应为例进行了验证。研究表明，在应用分级构建方案进行势能面构建时，低级势能面部分可以使用非常简单的量子化学计算方法和非常小的基组进行计算，而同样可以得到非常精确的计算结果。　　 我们详细讨论了XYG3密度泛函的基本概念，并测试了它在势能面构建和反应动力学计算中的应用。应用三次样条插值方法，我们对H+H2和Cl+H2反应体系构建了XYG3势能面。XYG3势能面的过渡态结构，势垒高度，以及基于它的反应动力学计算结果都与精确势能面结果非常相似，并大大优于B3LYP势能面。因此，XYG3泛函的计算精度超越了B3LYP泛函，与高精度的从头算方法非常接近。　　 我们采用平板模型的基于密度泛函理论的周期计算，应用分级构建势能面的方案，对HCl分子在Au(111)面解离的反应体系构建了4维势能面，并应用含时波包方法对该体系进行了初始态选择的量子动力学计算。研究表明，反应物的初始振动激发对解离有很大的促进作用，而初始转动激发的方向性对表面上各个位置的影响是不同的。