分子的对称性的概念和性质

分子的对称性.

当原子由位置1（x,y,z）转至位置2 （x`,y`,z）时，坐标关系为
o
O
x = − sin ( 30 + α ) = −1/ 2 x − 3 / 2 y
` o
30o＋α
y ` = cos ( 30o + α ) = 3 / 2 x − 1/ 2 y
y
α
n x
与C4轴相关的转动操作及其表示矩阵为
所有分子都有无限多个C1旋转轴，因为绕通过分子的任一直线旋转360o都使分子复原，是个恒等操作，常用E表示。 E 称为主操作，和乘法中的1相似。严格地说，一个分子若只有E 能使它复原，这个分子不能称为对称分子，或只能看作对称分子的一个特例。在分子的对称操作群中， E是一个不可缺少的元素。对于分子等有限物体， Cn的轴次并不受限制，n可为任意正整数。分子中常见的旋转轴有C2 , C3 , C4 , C5 , C6 , C∞等。
•
生物界的对称性
分子对称性是联系分子结构和分子性质的重要桥梁之一。对称性概念和有关原理对化学十分重要： ◆它能简明地表达分子的构型。例如Ni(CN)42-离子具有D4h点群的对称性，用D4h这个符号就能准确地表达9个原子在同一平面上，Ni在离子的中心位置，周围4个CN完全等同，都是直线型，Ni－C－N互成90o 角。 ◆可简化分子构型的测定工作。将对称性基本原理用于量子力学、光谱学、X射线晶体学等测定分子பைடு நூலகம்晶体结构时，许多计算可简化，图像更为明确。
⎡ 1/ 2 − 3 / 2 0 ⎤ ⎡ 1/ 2 ⎢ ⎥ 5 ⎢ 1 C6 = ⎢ 3 / 2 1/ 2 0 ⎥ , C6 = ⎢ − 3 / 2 ⎢ 0 ⎥ ⎢ 0 0 1 ⎢ ⎥ ⎢ ⎣ ⎦ ⎣ 3 / 2 0⎤ ⎥ 1/ 2 0 ⎥ 0 1⎥ ⎥ ⎦

分子对称性习题答案

分子对称性习题答案分子对称性习题答案分子对称性是化学中一个重要的概念，它可以帮助我们理解分子的性质和反应。

在学习分子对称性的过程中，我们常常会遇到一些习题，下面我将为大家提供一些分子对称性习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。

1. 对称性的定义是什么？对称性是指分子在空间中存在的对称操作，使得分子的外观在经过这些操作后保持不变。

常见的对称操作包括旋转、镜面反射和反转。

2. 如何确定分子的对称中心？分子的对称中心是指分子中存在一个点，经过该点进行旋转180度后，分子的外观保持不变。

确定分子的对称中心的方法是找出分子中所有的旋转轴，然后判断是否存在旋转180度后保持不变的点。

3. 如何确定分子的对称元素？分子的对称元素是指分子中存在的对称操作，使得分子在经过这些操作后保持不变。

常见的对称元素包括旋转轴、镜面反射面和反转中心。

4. 如何确定分子的点群？分子的点群是指分子在空间中具有的所有对称操作的集合。

确定分子的点群的方法是找出分子中所有的对称元素，并根据这些对称元素的组合关系确定分子的点群。

5. 如何确定分子的对称轴？分子的对称轴是指分子中存在的一个轴，经过该轴进行旋转后，分子的外观保持不变。

确定分子的对称轴的方法是找出分子中所有的旋转轴，并判断是否存在旋转后保持不变的轴。

6. 如何确定分子的镜面反射面？分子的镜面反射面是指分子中存在的一个平面，经过该平面进行镜面反射后，分子的外观保持不变。

确定分子的镜面反射面的方法是找出分子中所有的镜面反射面，并判断是否存在镜面反射后保持不变的平面。

7. 如何确定分子的反转中心？分子的反转中心是指分子中存在的一个点，经过该点进行反转后，分子的外观保持不变。

确定分子的反转中心的方法是找出分子中所有的反转中心，并判断是否存在反转后保持不变的点。

8. 请给出一些常见的分子的对称性描述。

- 水分子（H2O）具有C2v点群，其中包含一个C2轴和一个垂直于C2轴的镜面反射面。

分子的对称性

对称元素是几何元素：点、线、面。联系：对称元素是通过对称操作表现出来点对称操作：分子中至少有一点保持不动的操作。
4.1.1 旋转轴和旋转操作
1. 基转角：能够得到等价构型的最小旋转角。
轴次(n)：
C4：
特殊的旋转轴： C∞轴
2. 主轴：一般来说，一个分子中轴次最高的旋转轴。
3. 付轴：除主轴外其余的旋转轴。
S4点群
S6(C3i)点群 1
2. D点群 Dn点群：
D2点群
D3点群 [Co(en)3]3+ 三草酸合铁(III)
Dnh点群
D2h点群 CH2=CH2 对-二氯苯
D3h点群 BF3
环丙烷
பைடு நூலகம்
D4h点群
(PtCl4)2-
D5h点群 (二茂铁) D6h点群 (苯)
Dnd点群
D2d点群丙二烯
分子的对称性
对称的世界
4.1 对称操作和对称元素
1. 对称操作：不改变分子中任何两原子间的距离而使其成为等价构型的操作或动作。 2. 对称元素：对称操作进行时所依据的几何元素。 3. 复原：分子经过某种动作后，所有同类的原子都与动作前完全重合，无法区分分子构型是动作前还是动作后。
等价构型：物理上不可区分的构型。恒等构型：物理上不可区分且化学上不可区分的构型，是等价构型的特例。
SF6：
主轴：C4 副轴：C3,C2 对称操作的矩阵表示：
4.1.2 对称中心和反演操作
对称中心 i
4.1.3 镜面（对称面）和反映操作
镜面σ
σv：通过主轴的对称面 σd：通过主轴且平分两个副轴C2的夹角的对称面 σh：垂直主轴的对称面
三种镜面 σv σd 和 σh

结构化学基础-4分子的对称性

S3 = h + C 3
S 4：
ˆ1 ˆ 1 ˆ 1 S 4 hC4
ˆ2 ˆ 2 ˆ 2 ˆ1 S 4 h C4 C2 ˆ4 ˆ 4 ˆ 4 ˆ S 4 h C4 E
ˆ3 ˆ 3 ˆ 3 ˆ ˆ 3 S 4 h C4 h C4
S S 5：ˆ
S 4 的操作中既没有h，也没有C4，是真正的映轴
ˆ1 C4
4 3
iˆ
4 3 3 4 2 1
iˆ
2 1
ˆ1 C4
对称元素的独立性
• 分子中的某一对称元素，不依赖于分子内的其它元素或元素的结合而独立存在。
不同轴次的I所包含的操作
I 1：
ˆ ˆ ˆ1 ˆ I11 i 1C1 i 1
ˆ ˆ1 ˆ I 2 i 1C 2 h
ˆ ˆ ˆ ˆ I12 i 2C12 E ˆ2 ˆ ˆ 2 ˆ I 2 i 2C 2 E
I 6 C3 h
由此可知：对于反轴In有 Cn + i In ＝ 2n个操作 n为奇数
Cn/2 + h n个操作 n为偶数但不是4的倍数
In n个操作 n为4的倍数(同时有Cn/2与
之重叠)
旋转反映操作和映轴
旋转反映操作：绕轴转360/n，接着按垂直于轴的镜面进行反映
ˆ ˆ ˆ S C n h h C n 旋转轴Cn和垂直于Cn镜面h的组合
绕轴转360n接着按垂直于轴的镜面进行反映的组合不同轴次的s所包含的操作n个操作n为偶数但不是4的倍数2n个操作n为奇数n个操作n为4的倍数2nn为奇数n为4的倍数对称操作对称元素旋转第一类对称操作实操作旋转轴第一类对称元反演第二类对称操作虚操作对称中心第二类对称元反映镜面旋转反演在一定的坐标系下对物体进行对称操作使得其对应的坐标发生改变对这种坐标的变化关系可以使用矩阵来描述

分子的对称性

第四章分子的对称性§4.1 对称性操作和对称元素§ <1>分子对称性概念原子组成分子构成有限的图形，具有对称性。

与晶体的对称性不同。

晶体的主要对称性是点阵结构，而分子的对称性主要是指分子骨架在空间的对称性以及分子轨道（波函数）的对称性。

○1分子对称性：指分子的几何图形（原子骨架和原子、分子轨道空间形状）中有相互等同的部分，而这些等同部分互相交换以后，与原来的状态相比，不发生可辨别的变化，即交换前后图形复原。

○2对称操作：不改变物体内部任何两点间的距离，使图形完全复原的一次或连续几次的操作。

（借助于一定几何实体）○3对称元素：对图形进行对称操作，所依赖的几何要素，如：点，线，面及其组合。

<2>对称元素及相应的对称操作○1恒等元素和恒等操作，（E ） ΛE 所有分子图形都具有。

○2旋转轴（对称轴）和旋转操作，Λn n C C ,；对称轴是一条特定的直线。

绕该线按一定方向（逆时针方向为正方面）进行一个角度θ旋转，nπθ2=如：H 2O ： πθ21==n 。

分子中可能有 n 个对称轴，其中n 最大的称为主轴，其它称为非主轴，如：BF 3 ，主轴C 3 ，三个C 2垂直于C 3 与分子平面平行。

n C 将产生n 个旋转操作：E =-nn n n n n C C C C ,,,,12逆时旋转为正操作，k n C ；顺时旋转为逆操作，k n C -。

)(k n nk n C C --= 分子图形完全复原的最少次数称操作周期，旋转操作的周期为 n ；分子中，nC的轴次不受限制，n 为任意整数。

如： E =→332333,,C C C C○3对称和反映操作。

Λσσ, ：对称面是一个特定的镜面，把分子图形分成两个完全相等的对称部分，两部分之间互为镜中映像，对称操作是镜面的一个反映。

图形中相等的部分互相交换位置，其反映的周期为2。

E =Λ2σ。

对称面可分为：v σ面：包含主轴； h σ面：垂直于主轴；d σ面：包含主轴且平分相邻'2C 轴的夹角（或两个v σ之间的夹角）。

化学 c2对称

化学 c2对称C2对称是指分子具有一个C2轴旋转对称性，在该轴上旋转180度后，分子与原分子完全重合。

C2对称的分子通常具有两个对称元素，即C2轴和平面反演中心，平面反演中心位于C2轴的中点上。

C2对称是一种重要的分子对称性，它可以对分子的物理化学性质产生影响。

下面我们将从分子对称性、分子的物理化学性质和实际应用等方面探讨C2对称的相关内容。

一、分子对称性具有C2对称的分子通常具有两个相同的官能团或基团。

例如，乙烯分子（H2C=CH2）具有C2对称，它可以在C2轴旋转180度后与原分子重合。

在乙烯分子中，可以看到两个碳原子和两个氢原子的排列方式是完全相同的。

另外，分子的对称性还可以影响分子内部的化学键角度、键长、键能等物理化学性质，从而对分子的反应性、稳定性、热力学性质等产生影响。

二、分子的物理化学性质具有C2对称的分子通常具有以下特点：1.相同官能团或基团排列对称，可以减小分子的极性，降低分子的极性化相互作用能。

2.分子的对称结构使得分子的旋转熵比非对称分子低，熵减使得具有C2对称的分子在相变时过渡态比非对称分子更加稳定。

3.对于非对称分子，它们的化学键如果沿着分子的C2轴对称分布，则它们的分子的轴向平均动能比非对称分子低，从而影响了分子的振动和热力学性质。

三、实际应用1.催化剂的设计：具有C2对称性的分子反应速率与非对称分子相比具有更高的选择性。

因此，在催化剂的设计中，根据需要调整与反应物相互作用的原子官能团的空间取向，以扩大其催化特性的范围。

2.材料工程：在材料工程中，利用C2对称性设计制造多孔材料可以提高其特定的功能。

例如用C2对称的二线性配体自组装的多孔材料，可以用来催化有机反应和气体存储。

3.生物医学实验：由于大多数生物分子具有较高的对称性，因此在研究生物学的某些问题时，利用具有C2对称性的分子来模拟生物分子是一种常见的技术手段。

这种方法可以用于研究生物分子的结构、运动和相互作用。

总结：C2对称性是一个重要的分子对称性，它不仅可以对分子的物理化学性质产生影响，还可以在化学催化剂、材料工程、生物医学实验等领域中得到应用。

分子的对称性和空间构型

分子的对称性和空间构型在化学中，分子的对称性和空间构型是两个重要的概念。

对称性是指分子在一些操作下保持不变的性质，而空间构型则是描述分子中原子的相对位置和排列方式。

这两个概念在研究分子性质和反应机理中起着至关重要的作用。

首先，让我们来探讨分子的对称性。

对称性是指分子在一些操作下保持不变的性质，比如旋转、反射、转动等。

分子的对称性可以通过对称元素来描述，包括轴对称元素和面对称元素。

轴对称元素是指分子中存在一个轴，沿着这个轴旋转分子一定角度后，分子与原来的位置完全重合。

常见的轴对称元素有Cn轴（n为整数）和S2n轴（n为整数）。

面对称元素是指分子中存在一个面，将分子沿着这个面反射后，分子与原来的位置完全重合。

常见的面对称元素有σ面。

对称性对于分子的性质和反应机理的研究非常重要。

对称性可以决定分子的光谱性质、化学反应的速率和选择性等。

例如，分子的对称性可以决定分子的振动光谱中是否存在红外活性峰。

在化学反应中，对称性可以决定反应的速率和反应产物的选择性。

因此，通过对分子的对称性进行研究，可以更好地理解分子的性质和反应机理。

接下来，我们来讨论分子的空间构型。

空间构型是描述分子中原子的相对位置和排列方式的概念。

分子的空间构型可以通过分子的立体结构来描述。

分子的立体结构可以通过实验技术如X射线衍射、核磁共振等确定。

在分子的立体结构中，原子的相对位置和排列方式对于分子的性质和反应机理有着重要的影响。

例如，分子的立体结构可以决定分子的手性性质。

手性分子是指与其镜像不可重叠的分子，具有手性的分子在光学活性、药物作用等方面表现出独特的特性。

此外，分子的立体结构还可以决定分子之间的相互作用，如分子间的氢键、范德华力等。

分子的对称性和空间构型在化学中的应用非常广泛。

在有机化学中，对称性和空间构型的研究可以帮助我们理解有机分子的合成和反应机理。

在无机化学中，对称性和空间构型的研究可以帮助我们理解无机化合物的性质和反应机理。

结构化学第四章分子对称性

X射线晶体学需要制备晶体样品，通过X射线照射晶体并记录衍射数据，再通过计算机软件分析衍射数据，最终得到分子的晶体结构。
X射线晶体学对于理解分子结构和性质具有重要意义，尤其在化学、生物学和材料科学等领域中广泛应用。
分子光谱方法
分子光谱方法是研究分子对称性的另一种实验方法。通过分析光谱数据，可以确定分子的振动、转动和电子等运动状态，从而推断出分子的对称性。
04
分子的点群
点群的分类
80%
按照对称元素类型分类
分子点群可按照对称元素类型进行分类，如旋转轴、对称面、对称中心等。
100%
按照对称元素组合分类
分子点群可按照对称元素的组合进行分类，如Cn、Dn、Sn等。
80%
按照分子形状分类
分子点群可按照分子的形状进行分类，如线性、平面、立体等。
点群的判断方法
分子没有对称元素，如 NH3。
分子有一个对称元素，如H2O。
分子有两个对称元素，如CO2。
分子有多个对称元素，如立方烷。
02
分子的对称性
对称面和对称轴
对称面
将分子分成左右两部分的面。
对称轴
将分子旋转一定角度后与原分子重合的轴。
对称中心
• 对称中心：通过分子中心点，将分子分成互为镜像的两部分。
具有高对称性的分子往往表现出较弱的磁性，因为它们具有较低的轨道和自旋分裂能。相反，对称性较低的分子可能表现出较强的磁性，因为它们的轨道和自旋分裂能较高。
对称性与化学反应活性
总结词
分子对称性对化学反应活性也有重要影响，可以通过对称性分析来预测和解释分子的化学反应行为。
详细描述
具有高对称性的分子往往具有较低的反应活性，因为它们的电子云分布较为均匀，难以发生化学反应。相反，对称性较低的分子可能具有较高的反应活性，因为它们的电子云分布较为不均匀，容易发生化学反应。

分子的对称性4

时还有对称中心i。
n, σh, i( ) n n为偶数对称元素系 n, σh,
2n n为奇数
Cnh点群的对称操作共有2n个，n个旋转，一个
σh，有（n-1）个旋转反演（n为偶数时，有一个
对称中心i，有n-2个旋转反演），阶次2n。分子中常见的Cnh点群有C1h及C2h。 C1h点群，习惯上用Cs表示，只有一个镜面σ，没有其他对称元素，因而C1h是Cnh中的一个特例。凡是没有其他对称元素的平面型分子都属于Cs。
例如：反式二氯乙烯:
2
Cl C H
i
H C Cl
h
分子具有2，σh，i共三个对称元素，根据定理
四，可以把其中任意两个当作是独立的，而另外
一个就是派生的。
4.3 分子的点群
一、点群的类型
点群：在分子或有限图形中至少有一个点在所有的对称操作下是不动的，这类群称为点群。
一种点群代表一种对称类型，也就是对称元素
轴又分别包含这n个2轴的镜面σv 。若主轴n为偶次轴，与σh组合必产生i。
对称元素系 n, n×2,σh,
n ,n×σv, i
n为偶数阶次4n n为奇数
n, n×2,σh, 2n,n×σv
分子中常见的Dnh点群有D2h,D3h,D4h,D5h,D6h及D∞h。 D2h点群
H C H C H
H
H
Cl Cl H H
N
C3v点群
N H H
Cr
H
C
CO CO
H
CO
Cl Cl
Cl
C4v点群
F BrF5 F Br F F F
Cl Cl H H Cl
Cl
H H
C∞v点群没有对称中心的直线型分子, 如：CO,HCL,NO等。

结构化学第四章分子对称性精讲

共同对称元素：
6C5，10C3，15C2，等

对称操作：
E
12C5
i
12S10
12C52
20C3 15C2
12S103
20S6 15σ h=120
C60
四面体群Td
八面体群Oh
十二面体群 Id
11、线形分子
共同对称元素： C ，v 对于HCN，无对称中心，对称点群为 Cv 若有对称中心，如CO2，对称点群为Dh
ˆ n 1 , C ˆ (1) , C ˆ (1) , ,C n 2 2
ˆ (1) ,C 2

群阶：2n
D2 群
主轴C2垂直于荧光屏
6、Dnh点群 Cn+ nC2(Cn) + h Dnh
对称元素： Cn+ nC2(Cn) + h Dnh
n=偶数：Cn, nC2(Cn), h, In, nv, i n=奇数：Cn, nC2(Cn), h, I2n, nv
药物分子的不对称合成
对称性破缺在生命科学中产生了极为深远的影响，因为构成生命的重要物质如蛋白质和核酸等都是由手性分子缩合而成，生物体中进行的化学反应也受到这些分子构型的影响. 药物分子若有手性中心，则对映异构体对人体可能会有完全不同的作用，许多药物的有效成份只有左旋异构体有活性, 右旋异构体无效甚至有毒副作用。例如，早期用于减轻妇女妊娠反应的药物酞胺哌啶酮因未能将R构型对映体分离出去而导致许多胎儿畸形. 类似的情况还有很多，仅举几例, 它们的有效对映体和另一对映体的构型与作用如下：
手性有机化合物的合成方法主要有4种: （1）旋光拆分,（2）用光学活性化合物作为合成起始物,（3）使用手性辅助剂,（4）使用手性催化剂. 一个好的手性催化剂分子可产生10万个手性产物. 21世纪的第一个诺贝尔化学奖授予威廉· S· 诺尔斯、野依良治、 K· 巴里· 夏普莱斯, 就是表彰他们在手性催化反应方面的贡献.

结构化学课件—分子的对称性与分子的性质

(2) 若分子中仅有一个镜面，则DM必在面上。例如：Cs点群分子
(3) 若分子中对称元素交于一线，则DM必在交线上。例如：Cnv点群分子
(4) 若分子中对称元素交于一点，则DM为零。 (5) 除Cn、 Cs、 Cnv 、 C1、点群分子以外都无偶极矩。
4
§4.3.2分子的旋光性
1、手性分子的特点：分子不能和其镜像分子通过旋转或平移等第一类操作相重叠，即两个对映体不能完全重叠。
8
3.分子的手性与旋光性的关系
将分子与其镜象的旋光度分别记作R与R’，则
(1) 无论对手性或非手性分子，都有R’=-R；
(2) 对非手性分子，又有R’=R .
结论：非手性分子没有旋光性，手性分子可能具有旋光
性。
例如：分子各基团差别小，以致于分子旋光性小而观察不到。
A
B CC
D
A=CH2CH3
B=(CH2)2CH3 C=(CH2)3CH3 D=(CH2)5CH3
委员处。 12
分子中含有不对称C原子
分子具有旋光性
CH3H O H NC
CN H O H CH3
11
有手性C，无旋光性，内消旋。
作业 4.1、4.2、4.8、4.9、4.10、4.12、
4.16（3-7）、4.20
请课代表或学习委员收齐作业后于下次上课前交到讲桌上。再次提醒：上课后将不再收作业。请下次上课有可能请假或迟到的同学提前将作业交到课代表或学习
5
2. 分子手性与对称性的关系结论1：具有σ、i或S4n的分子,可通过实际操
作与其镜象完全迭合，称为非手性分子。
旋转反映
(具有Sn的)分子反映
镜象
分子旋转
6

分子面对称和轴对称

分子面对称和轴对称
分子面对称性和轴对称性是有机分子的重要形状特性。

分子面对称性是
指给定的分子波函数满足对称性的需求，即在一个定义的几何元素上具有不
变的功能群。

轴对称性指分子的自旋轴，具有反对称性功能的定义。

分子面对称性是指分子的形状，合共的填充过程，具有轴对称性的特性。

这表示给定的一组分子，每个原子和每个键都具有不同的方向。

因此，如果
我们将这种元素翻转，形状和基态函数都不变。

轴对称性是对称性的一种，
以某个坐标轴为中心，在翻转方式上具有反对称性。

这个轴表示某些原子的
非对称性或者一个函数关于它本身的对称性，从而排除某些反应或不发生反应。

这两个性质特别重要，它们帮助识别的有机物质的绐构，活性中心，吸
收光谱，以及分子电子性质。

在科学研究中，这些特性也被用于识别药物的
效果，因为它们可以帮助计算分子的大小，形状，及其相互作用。

总之，分子面对称性和轴对称性是有机分子中常见的特性，它们具有极
其重要的应用价值，比如识别有机物质，用于药物属性的研究，以及有机物
质的分子性质的计算。

同时，它们也是理解有机反应的关键参数之一。

分子对称性和分子点群课件

分子对称性对反应选择性具有重要影响，某些对称性较高的分子在特定化学反应中表现出更高的选择性。
以烷烃为例，烷烃的对称性越高，其化学反应选择性越低，因为它们具有更稳定的分子结构。
以烯烃为例，烯烃的对称性较低，因此它们在加成反应中表现出较高的反应活性。
以芳香族化合物为例，由于芳香族化合物具有较低的对称性，它们在取代反应中表现出较高的反应活性。
确定分子的点群
分子的点群是根据分子的对称性进行分类的，通过确定分子的点群可以更好地理解分子的结构和性质。
指导药物设计和材料科学
分子对称性在药物设计和材料科学中具有重要意义，例如在药物设计中，可以利用分子对称性来设计具有特定性质的化合物。
分子点群的基本概念
CATALOGUE
02
第一类点群
第二类点群
总结与展望
CATALOGUE
06
分子对称性和分子点群是化学和物理领域中非常重要的概念，它们在化学反应动力学、光谱学、晶体工程和材料科学等领域有着广泛的应用。
通过了解分子的对称性和点群，我们可以更好地理解分子的结构和性质，预测其物理和化学行为，并设计具有特定功能的材料和分子。
对称性在化学反应中起着关键作用，可以影响反应的速率和选择性。了解分子的对称性可以有助于预测反应的产物和途径，从而优化反应条件和设计更有效的合成方法。
分子对称性分类
分子对称性与分子点群的关系
CATALOGUE
03
分子对称性是指分子在三维空间中的对称性质，包括对称轴、对称面和对称中心等。
分子点群是指分子的空间排列方式，不同的点群对应不同的空间结构。
分子对称性与分子点群之间存在一一对应的关系，即每个点群都有其独特的对称性。
以水分子为例，其具有对称中心和两个对称轴，属于点群$C_{2v}$。通过分析其对称性，可以了解水分子的稳定性、极性等性质。

2-2-2第二节分子的对称性、极性

180º
C=O键是极性键， O 但从分子总体而言 CO2是直线型分子，两个C=O键是对称排列的，两键的极性互相抵消（ F合 =0），∴整个分子 F2 没有极性，电荷分布均匀，是非极性分子。
O-H键是极性键，共用电子对偏O原子，由于分子是V形构型，两个O-H键的F F2 1 极性不能抵消（ F合≠0）， ∴整个分子电荷分布不均 104º 30＇匀，是极性分子
1、下列化合物中含有手性碳原子的是(
OH
B
)
l2F2
B.CH3—CH—COOH
CH2—OH
C.CH3CH2OH
D.CH—OH
CH2—OH
2．下列化合物中含有2个“手性”碳原 Cl H 子的是 OH
A.OHC—CH—CH2OH B. OHC—CH—C—Cl OH Cl H Br C.HOOC—CH—C—C—Cl Br Br CH3 D.CH3—CH—C—CH3 CH3
判断：下列叙述是否正确？
1. 凡是含有极性键的分子一定是极性分子。 2. 非极性分子中一定含有非极性键。 3. 非极性分子中一定不含有极性键。 4. 极性分子中一定不含有非极性键。 5. 凡是含有极性键的一定是极性分子。
下列叙述正确的是（
）：
(7)在气态单质分子里一定有共价键 (8)离子化合物中一定不含有共价键。
B
根据电荷分布是否均匀，共价键有极性、非极性之分，以共价键结合的分子是否也有极性、非极性之分呢？分子的极性又是根据什么来判定呢？
3、分子的极性
非极性分子：电荷分布均匀对称的分子
正电荷重心和负电荷重心重合的分子
极性分子：
电荷分布不均匀不对称的分子
正负电荷重心不重合的分子

分子的对称性定

分子对称性：是指分子中所有相同类型的原子在平衡构型时的空间排布是对称的．
利用对称性原理探讨分子的结构和性质，是认识分子结构、性质的重要途径，其意义在于：
（1）简明表达分子构型和晶体结构（2）简化分子构型的测定工作（3）帮助正确了解分子和晶体性质（例如：偶极矩，旋光性等）（4）指导合成工作
流游鹤鸥冷幽日悠溪径伴飞井林落悠远踏闲满寒古观绿棹花亭浦泉寺山水一烟仙渔碧孤四傍篷上客舟映明望林开走来泛台月回偎
偎回月台泛来走开林望明映舟客上篷傍四孤碧渔仙烟一水山寺泉浦亭花棹绿观古寒满闲踏远悠落林井飞伴径溪悠日幽冷鸥鹤游流
微观世界也具有多种多样的对称性。如:原子轨道，分子轨道及分子几何构型都具有某种对称性，这些对称性是电子运动状态和分子结构特点的内在反映。
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4.2.2 群的概念
定义
群(group)是一些元素的集合，即 G ={gi}n
成群必须同时满足四个条件：
（1）封闭性若 AG,B；G ABC 则 CG （2）结合律
群中三个元素相乘有 A(B)C (A)B C
对称性的概念：
对称：一个物体包含若干等同部分，对应部分相等．韦氏国际词典：分界线或平面两侧各部分在大小、形状和相对位置中的对应性．适当的或平衡的比例，由这种和谐产生的形式的美．

分子极性_分子对称性及其之间的关系_马海华

同，分子都是极性分子。判断分子极性的具体方法有化合价判断法、孤对电子判断法等。
1.化合价判断法设 X 为中心原子, Y 为其他成键原子。对于由极性键构成的 XY2 、XY3 、XY4 型的多原子分子，如果中心 X 元素化合价的绝对值和 X 元素所在周期表中的主族数相等(或与 X 原子最外层电子数相等) ,则分子为非极性分子；如果不相等，则为极性分子。例如：在 CO2 分子中, 中心原子是碳, 它的化合价的绝对值是 4 ,而碳原子的外层电子数也是 4（碳元素在周期表中的主族数也是 4），所以 CO2 分子一定是非极性分子。此类分子常见的有 CS2 、BF3 、CH4 等。而像在 H2O 、NH3 、SO2 等一类分子中，中心原子的化合价绝对值不等于原子的最外层电子
们对分子极性和分子对称性的概念及判定条件作了一个简要概括，对分子极性与对称性之间的关系作了一下简单的论述，这有助于我们从本质上更深刻地认识、理解分子的结构与性质，使我们更好地从事相关方面的工作，对我们进行有关物质分子方面的科研和知识的学习也将有很大帮助。
图4 3. 对称中心和反演操作分子构型中具有一个几何点 i（总是分子的重心），从分子中任一原子至 i 点连接的线段延长到相等距离处必有一相同原子，并且对于分子所有原子都成立。则称 i 点为此分子的对称中心。通过对称中心使分子复原的操作叫反演。C- C 键的中点便是对称中心，如果从一个 Cl 原子至中心连一直线，则在其延长线的相等距离处会遇到第二个 Cl 原子。对于两个 H 原子也存在同样的关系。例如 C2H4Cl2(见图 5)
图6 （三）三分子极性与分子对称性的关系通过对分子对称性与分子极性的介绍我们可以看出，分子对称性反映了组成分子的原子在空间的对应情况，分子的极性反映的是分子中正、负电荷重心的对应情况；而分子的对称性在反映组成分子的原子在空间的对称性的同时，也反映了分子中原子核和电子云分布的对称性，因而二着之间存在着密切联系。（1）具有对称中心或对称元素公共交点的分子没有偶极矩,即分子为非极性分子。例如：ABA 直线分子有多重旋转轴和二重旋转轴并相交于一点（见图 7）。AB3 平面正三角形分子，分子所在平面是镜面，又有三重旋转轴并两对称元素仅仅相交于一点（见图 8）。AB4 正四面体分子，为方便把其放入立方体内，有三重旋转轴和四重旋转反轴并两对称元素相交于一点（见图 9）。这些分子都是非极性的。