分子的对称性习题课.ppt

第三章习题课,1、对称操作和对称元素,1）旋转操作和旋转轴,2）反映操作和镜面,3）反演操作和对称中心,4）旋转反映操作和旋映轴,2、对称操作群和对称操作的组合,1）群的定义,2）对称操作的组合,满足封闭性、结合律，存在单位元素和逆元素,两实操作和两虚操作的乘积都是实操作；一实一虚的乘积为虚操作。,3、分子点群,确定分子点群的流程简图,根据有无对称中心判断,4、分子的偶极矩,只有属于CnCnv这两类点群的分子才可能有偶极矩，,CH4 CCl4 对称元素S4 , 4个C3 交于C 原子 无偶极矩 Td ,1,2 -二氯乙烯（反式） 无偶极矩 C2h 有对称中心，,NH3 3个交于C3， 有偶极矩，在C3上 C3v ,5、分子的旋光性,旋光性的对称性判据：,凡无对称中心 i ，对称面 和 S4n 轴的分子才可有旋光性。,只有属Cn、Dn的分子，才可能有旋光性。,常见分子的点群：,具有对称中心的线形分子,没有对称中心的线形分子,单轴群,异核平面分子,立方体群,轴向群,C1,C2,C3,CHBrFCl,H2O2,部分扭转的1，1，1-三氯乙烷,Cs,只有对称中心的分子,Ci,1，2-二氯-1，2-二氟乙烷,Td,Oh,CH4，CCl4等具有正四面体结构的分子,SX6，Fe(CN)6 2+ 等具有正八面体结构,C2V,Cnv,H2O,C3V,NH3,C4V,F5Cl,C2h,（E）-1，2-二氯乙烯,Cnh,HCl, CO, HCN,H2,Cl2,CO2,氯乙烯,二面体群,Dnh,Dnd,Dn,D2h,H2C=CH2,D3h,BF3等具有平面正三角形的分子,D4h,Ni(CN)42- 等具有平面正方形的分子,D5h,重叠式二茂铁等具有平面正五边形的分子,D6h,苯等具有平面六边形的分子,D2d,丙二烯,D3d,交错式乙烷 椅式环己烷,比较少见,一、判断题 1、凡直线分子一定具有C轴。 2、甲烷分子有对称中心。 3、分子点群是全部对称操作的集合。 4、非极性分子的判据之一是两个对称元素相交。 5、对称性判据不仅能告诉我们分子是否有极性，还能告诉我们偶极矩的大小和方向。 6、镜面d一定也是镜面v 。 7、如构成分子的各类原子均是成双出现的，则此分子必有对称中心 。 8、凡是四面体构型的分子一定属于 Td点群。,二、填空题_ 1、有一个 AB3分子，实验测得其偶极矩为零且有一个三重轴，则此分子所属点群是_。 2、 NF3分子属于_点群。该分子是极性分子， 其偶极矩向量位于_上。 3、 (1)对-二氟苯 (2)邻-二氟苯 (3)间-二氟苯，有相同的点群的是_。 4、 丙二烯分子所属点群为_。 5、既有偶极矩，又有旋光性的分子必属于_点群。 6、 偶极矩=0，而可能有旋光性的分子所属的点群为_；偶极矩0，而一定没有旋光性的分子所属的点群为_。 7、椅式环己烷 ( C6H12 ) 分子属于_点群。 8、 H2C=C=C=CH2 分子属于_点群。 9、 SF6分子属于_点群。 10、 CO2分子没有偶极矩，表明该分子是_。 11、某分子具有一个二重轴、一个对称面和一个对称中心， 该分子属于_点群。 12、一个具有一个四重轴、四个二重轴、五个对称面和一个对称中心的分子属于_点群。 13 、氯乙烯 (CH2CHCl)中，大键是_， 该分子属于_点群。,三、问答题 1、 指出下列分子所属点群： (1) H2O2(两个OH不共面) (2) H3CCCl3(既非交叉，又非重迭式) (3) CH3CHClBr (4) HCHO (5) BF5 (四方锥) (6) HCN (7) ClCH=CHCl(反式) (8) H2C=CHCl (9) 三乙二胺合钴离子 (10) NO3- 2、 阐明 有旋光性的原因。 3、 正八面体六个顶点上的原子有三个被另一种原子置换，有几种可能型式？各属什么点群，有无旋光性和永久偶极矩？ 4、 给出下列分子所具有的全部对称元素和所属点群， 并指出是否是极性分子。 (1) Hg2Cl2 (2) PF5 (3) CCl4 (4) OPCl3 (5) XeF4 (6) PH3,一、判断题 1、凡直线分子一定具有C轴。 2、甲烷分子有对称中心。 3、分子点群是全部对称操作的集合。 4、非极性分子的判据之一是两个对称元素相交。 5、对称性判据不仅能告诉我们分子是否有极性，还能告诉我们偶极矩的大小和方向。 6、镜面d一定也是镜面v 。 7、如构成分子的各类原子均是成双出现的，则此分子必有对称中心 。 8、凡是四面体构型的分子一定属于 Td点群。,二、填空题 1、有一个 AB3分子，实验测得其偶极矩为零且有一个三重轴，则此分子所属点群是_。 2、 NF3分子属于_点群。该分子是极性分子， 其偶极矩向量位于_上。 3、 (1)对-二氟苯 (2)邻-二氟苯 (3)间-二氟苯，有相同的点群的是_。 4、 丙二烯分子所属点群为_。 5、既有偶极矩，又有旋光性的分子必属于_点群。 6、偶极矩=0，而可能有旋光性的分子所属的点群为_；偶极矩0，而一定没有旋光性的分子所属的点群为_。 7、椅式环己烷 ( C6H12 ) 分子属于_点群。 8、 H2C=C=C=CH2 分子属于_点群。 9、 SF6分子属于_点群。 10、 CO2分子没有偶极矩，表明该分子是_。 11、某分子具有一个二重轴、一个对称面和一个对称中心， 该分子属于_点群。 12、一个具有一个四重轴、四个二重轴、五个对称面和一个对称中心的分子属于_点群。 13 、氯乙烯 (CH2CHCl)中，大键是_， 该分子属于_点群。,D3h,C3v,C3,（2）和（3）,D2d,Cn,Dn,Cnv,D3d,D2h,Oh,线形的，并且有对称中心,C2h,D4h,Cs,三、问答题 1、 指出下列分子所属点群： (1) H2O2(两个OH不共面) (2) H3CCCl3(既非交叉，又非重迭式) (3) CH3CHClBr (4) HCHO (5) BF5 (四方锥) (6) HCN (7) ClCH=CHCl(反式) (8) H2C=CHCl (9) 三乙二胺合钴离子 (10) NO3-,C2,C3,C1,C2v,C4v,Cv,C2h,Cs,D3,D3h,2、 阐明 有旋光性的原因。,由于两个 R1R2C 平面相互垂直, 该分子没有对称面、对称中心和象转轴, 所以具有旋光性。,3、 正八面体六个顶点上的原子有三个被另一种原子置换，有几种可能型式？各属什么点群，有无旋光性和永久偶极矩？ 解：,有永久偶极矩。,两种,C2v和 C3v；