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，,CH4CCl4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，,NH33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)62+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