在化学反应动力学领域，从头算分子动力学（AIMD）模拟一直是揭示反应机理的重要工具。价键理论作为一种重要的电子结构方法，能够为化学键和反应机理提供清晰直观的化学图像。然而，由于价键理论中非正交轨道的使用，能量梯度的计算一直是一个难题。本文基于约化密度矩阵（RDM）算法，开发了VBSCF方法的高效能量梯度算法，成功克服了这一难题，并首次将从头算经典价键理论与分子动力学模拟相结合，提出了从头算价键分子动力学（AIVBMD）方法，为化学反应动力学的研究提供了新的工具。

为了验证AIVBMD方法的有效性，本文以气相中的经典S_N2反应（F⁻ + CH₃Cl → CH₃F + Cl⁻）为例进行了模拟。研究结果表明，在相同的活性空间下，VBSCF方法仅需27个价键结构即可在定性上准确描述S_N2反应的势能面，而基于分子轨道的CASSCF方法则需要5292个组态函数（CSFs）。此外，AIVBMD方法通过分析价键结构权重的变化，清晰地揭示了反应过程中C-Cl键的断裂、C-F键的形成以及短暂出现的氢键，为反应机理提供了直观的化学图像。