第三章分子的对称性习题课.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,有多条高阶轴分子（正四面体、正八面体),只有镜面或对称中心,或无对称性的分子:,只有,S,2n,(,n,为正整数）分子:,C,n,轴(但不是,S,2,n,的简单结果),无,C,2,副轴:,有,n,条,C,2,副轴垂直于主轴:,根据有无对称中心判断,线形分子:,分子,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，,CH,4,CCl,4,对称元素,S,4,4,个,C,3,交于,C,原子 无偶极矩,T,d,1,2-,二氯乙烯（顺式）有偶极矩，沿,C,2,轴,C,2v,两,，一,C,2,1,2-,二氯乙烯（反式）无偶极矩,C,2h,有对称中心，,NH,3,3,个,交于,C,3,，,有偶极矩，在,C,3,上,C,3v,(,无,),D,2h,(,有,),C2v,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,C,n,、,D,n,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,C,1,C,2,C,3,CHBrFCl,H,2,O,2,部分扭转的,1,，,1,，,1-,三氯乙烷,Cs,只有对称中心的分子,C,i,1,，,2-,二氯,-1,，,2-,二氟乙烷,T,d,O,h,CH,4,，,CCl,4,等具有正四面体结构的分子,SX,6,，,Fe(CN),6,2+,等具有正八面体结构,C,2V,C,nv,H,2,O,C,3V,NH,3,C,4V,F,5,Cl,C,2h,（,E,）,-1,，,2-,二氯乙烯,C,nh,HCl,CO,HCN,H,2,Cl,2,CO,2,氯乙烯,二面体群,D,nh,D,nd,D,n,D,2h,H,2,C=CH,2,D,3h,BF,3,等具有平面正三角形的分子,D,4h,Ni(CN),4,2-,等具有平面正方形的分子,D,5h,重叠式二茂铁等具有平面正五边形的分子,D,6h,苯等具有平面六边形的分子,D,2d,丙二烯,D,3d,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,T,d,点群。,二、填空题,_,1,、有一个,AB,3,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,、,NF,3,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,(C,6,H,12,),分子属于,_,点群。,8,、,H,2,C=C=C=CH,2,分子属于,_,点群。,9,、,SF,6,分子属于,_,点群。,10,、,CO,2,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,(CH,2,CHCl),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)H,2,O,2,(,两个,OH,不共面,)(2)H,3,CCCl,3,(,既非交叉，又非重迭式,),(3)CH,3,CHClBr (4)HCHO,(5)BF,5,(,四方锥,)(6)HCN,(7),ClCH,=,CHCl,(,反式,)(8)H,2,C=,CHCl,(9),三乙二胺合钴离子,(10)NO,3,-,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)Hg,2,Cl,2,(2)PF,5,(3)CCl,4,(4)OPCl,3,(5)XeF4,(6)PH,3,一、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,T,d,点群。,二、填空题,1,、有一个,AB,3,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,、,NF,3,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,(C,6,H,12,),分子属于,_,点群。,8,、,H,2,C=C=C=CH,2,分子属于,_,点群。,9,、,SF,6,分子属于,_,点群。,10,、,CO,2,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,(CH,2,CHCl),中，大,键是,_,，该分子属于,_,点群。,D,3h,C,3v,C,3,（,2,）和（,3,）,D,2d,C,n,D,n,C,nv,D,3d,D,2h,O,h,线形的，并且有对称中心,C,2h,D,4h,C,s,三、问答题,1,、指出下列分子所属点群：,(1)H,2,O,2,(,两个,OH,不共面,),(2)H,3,CCCl,3,(,既非交叉，又非重迭式,),(3)CH,3,CHClBr,(4)HCHO,(5)BF,5,(,四方锥,),(6)HCN,(7),ClCH,=,CHCl,(,反式,),(8)H,2,C=,CHCl,(9),三乙二胺合钴离子,(10)NO,3,-,C,2,C,3,C,1,C,2v,C,4v,C,v,C,2h,C,s,D,3,D,3h,2,、阐明 有旋光性的原因。,由于两个,R,1,R,2,C,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,C,2v,和,C,3v,；,无旋光性,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)Hg,2,Cl,2,(2)PF,5,(3)CCl,4,(4)OPCl,3,(5)XeF,4,(6)PH,3,D,h,非极性,D,3h,非极性,T,d,非极性,C,3v,极性,D,4h,非极性,C,3v,极性,