近年来,杨等人发展的分子形貌理论逐渐成为一种新型的研究分子形状的工具,它可以展示分子的形状、大小与前沿电子密度的分布,还可以预测分子立体选择性。但该理论在计算过程中包含大量复杂的分子积分项,对于生物大分子体系的研究需时很长。本文在分子形貌理论的基础上,发展了快速预测单电子作用势的势垒--D_pb与半经验描绘分子形貌的近似方法。通过对一系列有机小分子的研究,验证了新方法不仅省时而且精确度高。具体的研究工作如下:（1）以甲烷分子中的C-H键及孤立的C、H原子为研究对象,我们确定了半经验方法下快速预测D_pb的近似公式。首先,在B3LYP/6-311++G（d,p）理论水平下,分别对部分有机小分子中各化学键的D_pb值用从头算与半经验方法两种方法进行计算并比较,所得结果非常接近。其次,运用新方法计算了20种氨基酸二肽和9种HIV蛋白酶抑制剂分子中部分化学键的D_pb值。根据D_pb的数值越小,化学键越弱的规律,对其化学键的强弱进行了比较,为研究他们的相关性质提供了新思路。（2）以点电荷模型为基础,我们建立了一种新的半经验近似方法来快速构建分子的形貌。为了判断新方法计算得到的电子密度在分子边界上的分布与从头算结果是否一致,我们选取一些常见的有机小分子,计算了它们的内禀特征参数,包括边界距离、边界附近的电子密度等,结果表明两种方法计算得到的各物理量的误差都小于6%。在此基础上,我们又绘制了两种方法下这些小分子的形貌图,在形貌图上电子密度的分布以及分子的形状和大小基本一致。作为新方法的应用,在同一理论水平下,我们描绘了20种氨基酸二肽分子和9种HIV蛋白酶抑制剂分子的形貌图,为分子形貌理论在生物大分子体系上的应用奠定了基础。总而言之,本文以分子形貌理论为基础发展了快速预测D_pb和半经验描绘分子形貌的新方法。以有机小分子为研究对象,证实了新方法的可信度,并运用新方法描绘了20种氨基酸二肽分子和9种HIV蛋白酶抑制剂分子的分子形貌,并对其相关性质进行了研究。