《化学对称性的解题方法归纳》

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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。

化学中的对称性

对称性原理--------化学中的各种对称性化学系11级3班16号贠吉星摘要：化学科学自身有着丰富的哲学内涵，它于物理学有着密切的联系，物理中存在的对称现象，在化学中也存在。

这里，仅从分子的手性，手性以及晶体结构三个方面的理论问题做一论述。

关键词：对称极性手性晶体结构“对称性”一词在我们的生活中并不陌生。

它是人们在观察和认识自然的过程中产生的一种观念。

在物理学中，对称性可以理解为一个运动，这个运动保持一个图案或一个物体的形状在外表上不发生变化。

在自然界千变万化的运动演化过程中，运动的多样性显现出了各式各样的对称性。

对称的现象无所不在，不仅存在于物理学科，也存在于化学乃至自然界。

对称性在化学界有着广泛的应用。

通过对化学一年多的学习，我浅显的了解到化学中存在的一些对称现象。

这些对称现象既深奥，又充满趣味。

分子的极性在化学这门科学中，从微观的角度讲，分子可分为极性分子和非极性分子。

而非极性分子（non-polar molecule）就具有对称性，它是指原子间以共价键结合，分子里电荷分布均匀，正负电荷中心重合的分子（此定义来自百度百科）。

也就是说，在非极性分子中正负电荷中心重合，从整个分子来看，电荷分布是均匀的，对称的。

它大概可以分为两种情况：1）当分子中各键全部为非极性键，分子是非极性的（臭氧除外)。

例如，H2、O2、N2。

2）当一个分子中各个键完全相同，都为极性键，但分子的构型是对称的，则该分子也是非极性的。

例如，CO2、CH4、C2H2、BF3等区分极性分子和非极性分子的方法有以下几种:1、中心原子化合价法:组成为ABn型化合物,若中心原子A的化合价等于族的序数,则该化合物为非极性分子.如:CH4,CCl4,SO3,PCl52、受力分析法:若已知键角(或空间结构),可进行受力分析,合力为0者为非极性分子.如:CO2,C2H4,BF33、同种原子组成的双原子分子都是非极性分子。

4、简单判断方法对于AnBm型 n=1 m>1 若A化合价等于主族数则为非极性分子的手性手性（chirality）一词源于希腊语词干“手”χειρ(ch[e]ir~)，在多种学科中表示一种重要的对称特点。

分子对称操作及性质判断

图I
旋转一定角度的三氯乙烷（图III）也是C3对称性分子。图III
Cnv点群
• 若分子有n重旋转轴和通过Cn轴的对称面σv，就生成一个Cnv点群。对称元素有Cn和n个σv，阶次为2n。
水分子属C2v点群。C2轴经过O原子、平分∠HOH，分子所在平面是一个σv平面，另一个σv平面经过O原子且与分子平面相互垂直。
有
有
有 n为奇数
n为4的整数倍
无 σh
无 σd
有
有
C1 Ci Cs
Cn
C nv C nh C ni Sn
Dn D nd D nh
多个
表4.3.2 分子点群的判别
高次轴
有 6C 5 无 3C 4 无
有有
σh
σd
无
有
4C 3 有 σh
无
有无有
σd
无
T
有
Td
Th
O Oh
I Ih
分分子子点点群群的的确种定类有i
二氯乙烯分子
• I7-离子(图I)亦属于C2h点群，I7- 离子为“Z”型的平面离子，C2轴与对称心位于第四个I原子上。萘的二氯化物亦属于C2h点群。(图II)
H3BO3分子是C3h群的例子。由于B与O原子都以 Sp2杂化与其它原子成键，所以整个分子在一个平面上。C3轴位于B原子上且垂直分子平面。(图III)
图I：I7-离子
图II：萘的二氯化物
图III：H3BO3分子
• 习惯上， C1h = C1v = Cs
Dn点群
• 如果某分子除了一个主旋转轴Cn(n≥2)之外，还有n个垂直于Cn轴的二次轴C2，则该分子属Dn点群
（左图）为D2对称性分子，C2主轴穿过联苯轴线，经过2个O为水平面上的C2轴，还有一个C2轴与这两个 C2轴垂直。双乙二胺NH2-CH2-CH2-NH2-CH2-CH2-NH2可对Co3+ 离子3 配位螯合，2个双乙二胺与Co3+形成Co(dien)2配合物，具有D2对称性。(右图）

化学竞赛辅导分子的对称性与点群

IV.
CH3CCl3
CO2H
H
HO
H CH3 C1 Cl
C3
H
C2 H C C C Cl
2. Cnv 点群
Cnv群中有1个Cn轴,通过此轴有n个σv 。阶次为2n。若分子有n重旋转轴和通过Cn轴的对称面σ，就生成一个Cnv群。由于Cn轴的存在，有一个对称面，必然产生（n-1）个对称面。两个平面交角为π/n。它也是2n 阶群。水分子属C2v点群。C2轴经过 O原子、平分∠HOH，分子所在平面是一个σv平面，另一个σv平面经过O原子且与分子平面相互垂直。
H2O2
H2O2是C2点群，C2轴穿过O-O键的中心和两个H连线的中心。
二氯丙二烯（图I） I. C3H2Cl2
现以二氯丙二烯（图I）为例说明。该分子两个H\C/Cl碎片分别位于两个相互垂直的平面上，C2轴穿过中心C原子，与两个平面形成45°夹角。 C2轴旋转180°，两个 Cl，两个H和头、尾两个C各自交换，整个分子图形复原。我们说它属于C2点群，群元素为{E，C2}。
四、对称中心和反演
从分子中任一原子至对称中心连一直线，将此线延长，必可在和对称中心等距离的另一侧找到另一相同原子。依据对称中心进行的对称操作为反演，连续进行反演操作可得
in =｛E (n为偶数)，i (n 为奇数)｝
坐标原点的对称中心的反演操作 i 的表示矩阵为：
0 1 0 i 0 1 0 0 1 0
平面正方形的PtCl42－四面体SiF4不具有对称中心具对称中心
五、映转轴和旋转反映
映转轴也称为非真轴，与它联系的对称操作是旋转n次轴再平面反映，两个动作组合成一个操作。
S1n=σC1n

结构化学分子的对称性

ˆ ˆ2 ˆ3 ˆn ˆ 2n ˆ 2n C 2n , C 2n , C 2n , , C 2n , , C 2n 1 , C 2n E
而
ˆ n n 2π 2π C ˆ C 2n 2 2n 2
ˆ C 2 z
x, y, z
2
x, y, z
1
ˆ i
ˆ σ xy
x, y, z
3
并延长到反方向等距离处而使分子复原,这一点就是对
称中心 i ,这种操作就是反演.
(4) 象转轴和旋转反映操作反轴和旋转反演操作旋转反映或旋转反演都是复合操作，相应的对称元素分别称为象转轴Sn和反轴In . 旋转反映(或旋转反演)的两步操作顺序可以反过来.
对于Sn，若n等于奇数，则Cn和与之垂直的σ都
而唯一地被定义了——至少在抽象地意义上是如此。上述概念可以方便地呈现在群的乘法表的形式中。一个h阶有限群的乘法表由h行和h列组成，共h2 个乘积；设行坐标为x，列坐标为y，则交叉点yx,先操作x，再操作y；对称操作的乘法一般是不可交换的，故应注意次序。在群的乘法表中，每个元素在每一行和每一列中被列入一次而且只被列入一次，不可能有两行或两列是全同的。每一行或每一列都是群元素的重新排列，这就是群的重排定理。
四阶群只有两种，其乘法表如下
G4 E A B C E E A B C A A B C E B B C E A C C E A B G4 E A B C E E A B C A A E C B B B C E A C C B A E
H2O分子的所有对称操作形成的C2v点群的乘法表如下：
G4
E E
ˆ C2 ˆ C2
ˆ 2 C 1C 1 , Cn ˆ n ˆ n

化学分子的对称性分析

化学分子的对称性分析对称性是自然界中极为普遍的一个概念，它存在于各种物体中，从普通的生物体，到高度复杂的化学分子都拥有自己特定的对称性。

而化学分子的对称性在化学里也是非常重要的一环，因为它能为化学家提供很多有用的信息。

本文将会从化学分子的对称性入手，分析它有哪些重要的应用及实际意义。

一、对称轴与角度等概念在对称性中，一个常见的概念就是对称轴。

对称轴是一个能将某个物体完全重合的轴，比如是圆形里的直径、正方形的对角线，或是一个大大小小小的平面都拥有自己专属的对称轴。

对称轴的等级就用n来表示，比如对称轴为正方形的主对角线，它的等级就是n=2。

一个具有n级对称轴的分子，在旋转n/2个单位后能完全重合。

而当n是奇数的时候，只有在n个单位的旋转之后，它们才能重合。

在对称轴的概念之外，角度也有着非常大的作用。

角度是由分子中各个原子位置的关系来描述分子对称性的，比如说分子中的两个化学键之间的角度。

对称性越高的分子，其角度也越固定。

在实践中，角度常常跟对称轴联系在一起被评估。

二、化学分子的对称性分析主要通过旋转和翻转进行。

通过旋转和翻转，我们可以确定化学分子中的对称元素：对称面、对称轴、对称中心等。

如果化学分子中存在一个以上的对称元素，那么该分子就被认为具有对称性。

在对称性分析中，两个主要的因素是：对称型（点群）和对称元素。

对称型是可以通过旋转和翻转，将一个化学分子完整地重合起来的一组操作的集合。

共有32种对称型存在，并被分成7个点群。

这些点群可以用一张方格图来表示。

对称元素是能够将化学分子中各个部分重合起来的元素，比如对称面、对称轴、对称中心等等。

有时候，只需要使用一个对称元素来描述分子的对称性，而在有时候，需要用两个或多个不同的对称元素来进行描述。

对称元素的不同个数会决定分子的对称性。

比如说，如果一个分子中只有一个对称元素，那么就被称为单对称性分子。

通过对称性分析，可以得到化学分子的不同对称型数量、稳定形状、能谱等等信息。

分子对称性ppt课件

NH3分子，它有一个C3轴和3个σv反映面，属于C3V点群，类似的如CHCl3, NF3等。
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28
2.2.2 主要点群
点群是作用在分子上的所有对称操作的完全集合，原则上可以组合得到无数个可能的点群。但只需大约40个重要的点群就足以用来描述各类分子，一下例举的只是其中的几个重要实例。
H2O2分子属于C2点群。 ppt课件完整
30
3. Cs点群
仅含有一个镜面σ。如：HOCl为一与水类似的弯曲分子，只有一个对称面即分子平面，所以它属于Cs点群。
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4. Cnv点群
含有一个Cn轴和n个通过Cn轴的对称面。如：H2O分
子具有一个C2轴和两个包含该轴的相互垂直的对称面，
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9. Td点群(四面体点群)
对称元素有4个C3轴，3个C2轴，3个S4 轴(与3个C高度对称的分子点群，但由于形象特殊，常常可从形象上加以确定。例如：CH4、CCl4、Ni(CO)4、SO42-、MnO4-等分子和离子的构型均属于Td点群。
平面正三角或三角双锥分子
乙烷重叠型
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D4h群：XeF4
D6h群：苯
Dh群： I3-
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41
XeF4为平面四边形，属于D4h点群； CO32-离子为平面正三角形，含有对称元素， C3, 3C2, 3σv, σh, S3, E , 属于D3h点群； C6H6为平面正六边形，属于D6h点群；平面乙烯属于D2h群；环戊二烯是平面正五边形，为D5h点群；以上统属于Dnh点群。此点群的特点是具有一个Cn轴和n个垂直于主轴的C2轴，同时有σh面。
内容提要：

化学竞赛分子的对称性和点群

D2 群
主轴C2垂直于荧光屏
D3：这种分子比较少见，其对称元素也不易看出.
[Co(NH2CH2CH2NH2)3]3+是一实例.
何其相似！
C2
唯一的C3旋转轴从xyz轴连成的正三角形中心穿过, 通向Co; 三条C2旋转轴分别从每个N–N 键中心穿过通向Co. z C2 x y
C2
Dnh : 在Dn 基础上，还有垂直于主轴的镜面σh .
第二种情况: 分子不具有Sn (也就没有σ、或i、或S4), 分子与其镜象只是镜象关系，并不全同. 这种分子不能用实际操作与其镜象完全迭合, 称为手性分子. 图解如下: 旋转反映
(没有Sn的)分子反映镜象旋转
分子
Байду номын сангаас
橙色虚线框表明，分子与其镜象不能够通过实操作 ( 旋
转)而完全迭合，原因来自“分子不具有Sn”这一前提(从而也没有σ、没有i、没有S4 ) .
左手与右手互为镜象. 你能用一种实际操作把左手变成右手吗？对于手做不到的, 对于许多分子也做不到. 这种分子就是手性分子.
结论：不能用实际操作将分子与其镜象完全迭合的分子
是手性分子，分子没有虚轴Sn ,也就没有σ、没有i、没有S4
（任何分子, 包括手性分子, 都能用“镜子”产生镜象, 但手性分子本身并无镜面）.
其镜象迭合, 是非手性分子.
旋转反映
(具有Sn的)分子反映镜象旋转分子
橙色虚线框表明，分子与其镜象能够通过实操作旋转完
全迭合，而前提是“分子具有Sn”. 根据n的不同可以写出: S1=σ，S2=i，S4=S4。结论：具有 σ、或 i、或 S4 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。

分子的对称性习题解答汇编

C2
只有一个 C2 轴，点群为： C2
（e） O2N − NO2
（µ =0）
解：偶极矩为 0，O2N − NO2 中的六个原子在同一平面，N 原子采用 sp2
杂化，其结构为：
O
O
NN
O
O
主轴为 C2 ，有垂直于主轴的 C2 轴，以 D 打头，有垂直于主轴的对称
若三个 C 原子不等价，其中有一个 C 原子必须在正中心，其结构可
能是： O − C − C − C − O 或 C − O − C − O − C 后者不符合 C 四价，氧二价，
前者的结构为： O = C = C = C = O ，直线型对称分子，点群为： D∞h
（b） SO2
( µ = 5.40×10−30 C ⋅ m )
（c）用矩阵的方法证明：
⎛ −1 0 0⎞
⎛1 0 0⎞
⎛ −1 0 0⎞
σ yz
=
⎜ ⎜
0
1
0
⎟ ⎟
，
σ
xz
=
⎜ ⎜
0
−1
0
⎟ ⎟
， C1 2(z)
=
⎜ ⎜
0
−1
0
⎟ ⎟
⎜⎝ 0 0 1 ⎟⎠
⎜⎝ 0 0 1 ⎟⎠
⎜⎝ 0 0 1 ⎟⎠
⎛ −1 0 0⎞⎛ 1 0 0⎞ ⎛ −1 0 0⎞
∵⎜⎜ 0 ⎜⎝ 0
【4.6】用对称操作的表示矩阵证明：
（a） σ C2(z) xy = i 解：
（b） C C 2(x) 2( y) = C2(z)
（c） σ yzσ xz = C2(z)
（a）用矩阵的方法证明：（提示：对角矩阵相乘等于对角元分别相乘）

第三章：分子的对称性12使用

O 2N NO 2 NO 2 O2 N
R1 C==C==C R2
R1 R2
三乙二胺合钴，D3点群，有旋光性
2. 分子的偶极矩 (Dipole Moment) (单位 Debye)
Classical Definition of Dipole Moment：
qr

r
q -q
表示分子中电荷分布的情况
操作：
n
d ：平分相邻两个C2轴之间的夹角
n1 n
ˆ ,, C ˆ ˆ,C E
ˆ , n ˆ ,, S ˆ 2n1 ˆd , S , nC 2 2n 2n

h=4n
常见D2d~D5d
C C C
丙二烯D2d
完全正交叉的乙烷 C2
联苯
d
正交叉构象的二茂铁
Fe
8）Td群（正四面体分子）
元素：3个C2，4个C3，3个S4 ， 6个d
q=电子电量， r=正负电重心间的距离 =1.6022×10-29C· m (库仑米) =4.8Debye
N
操作
ˆ C 3
主轴，副轴
ˆ 3 对称面和反映操作
O
对称面也称镜面 (mirror)
O
ˆ
2H 2H
z
1H

1H
(x, -y, z)
(x, y, z) y
x
一般包含主轴的面称为为垂直镜面：v
而把垂直主轴的面为水平镜面：h 包含主轴且等分两个副轴夹角的面称为等分镜面：d
C2
例：H2O的对称操作构成一个群 :
ˆ , ˆ ˆ ˆ C , ' , E 2 v v
ˆv ˆv '
ˆv ˆv ' ˆv ' ˆv ˆ E ˆ C

北师大结构化学第4章分子对称性和群论

北师大结构化学课后习题第4章分子对称性和群论习题与思考题解析1. 以H 2O 为例说明对称操作和对称元素的含义。

解：H 2O 分子为V 型结构，若将该分子经过O 原子且平分H-O-H 键角的直线旋转1800便可得到其等价图形，该直线称为对称元素-对称轴，其轴次为2，即为二重轴，用2C 表示。

绕2C 轴的对称操作叫旋转，用2ˆC 表示。

2. 写出HCN ，CO 2，H 2O 2，CH 2==CH 2和C 6H 6分子的对称元素，并指出所属对称元素系。

答：HCN 分子的对称元素：1个C ∞轴、∞个v σ面，属于'v C ∞对称元素系。

CO 2分子的对称元素：1个C ∞轴、∞个2C 轴、1个h σ、∞个v σ面和i 对称中心；属于'h D ∞对称元素系。

H 2O 2分子的对称元素：只有1个2C 轴，属于'2C 对称元素系。

CH 2==CH 2分子的对称元素：3个相互垂直的2C 轴、3个对称面（1个h σ、2个v σ），对称中心i ；属于'2h D 对称元素系。

C 6H 6分子的对称元素：1个6C 轴、6个垂直于6C 轴的2C 轴、1个h σ面、6个v σ面、和对称中心i ，属于'6hD 对称元素系。

3. 试证明某图形若兼有2C 轴和与它垂直的h σ对称面，则必定存在对称中心i 。

证明：假设该图形的2C 轴与z 轴重合，则与它垂直的h σ对称面为xy 平面。

则对称元素2()C z 和()h xy σ对应的对称操作2ˆˆ(),()h C z xy σ的矩阵表示为： 2100ˆ()010001C z -=- 和 100ˆ()010001h xy σ=- 则 210010100ˆˆˆ()()010010010010011h C z xy i σ--=-=-=--由此得证。

4. 写出xy σ和通过原点并与x 轴重合的2()C x 轴的对称操作的表示矩阵。

解：空间有一点(x , y , z )，经过对称面xy σ作用后得到点（x , y , -z ），经过2()C x 对称轴作用后得到点(x , -y , -z )，所以xy σ和2()C x 对应对称操作2ˆˆ,()xy C x σ的矩阵为： 100ˆ010001xy σ=- 和 21ˆ010001C =-- 5. 用对称操作的表示矩阵证明：(1) 2ˆˆˆ()xy C z i σ= (2) 222ˆˆˆ()()()C x C y C z = (3) 2ˆˆˆ()yz xz C z σσ= 证明：(1) 因为对称操作2ˆˆ(),xy C z σ的矩阵为： 21ˆ()010001C z -=- 和 10ˆ010001xy σ=- 所以210010100ˆˆˆ()010010010010011xy C z i σ--=-=-=--，由此得证。

对称分析法[1][1]

同分异构体数目和结构的推断陕西省陇县中学721200 魏芳年有机物普遍存在同分异构现象，而同分异构体数目的确定和结构的推断是中学阶段的难点和重点，现将一般规律归纳如下：一：对称分析法①同一碳原子上连接的氢原子等效氢②同一碳原子上连接的甲基上的氢原子③出于对称位置上的碳原子上连接的氢原子例1：下列芳香烃的一氯取代产物的同分异构体数目最多的是（B）A.联二苯1233种B.菲12345种C.蒽1233种D.联三苯12344种例2：已知碳原子数小于或等于8的单烯烃与溴化氢加成反应，加成产物只有一种结构。

（1）符合此条件的单烯烃有7种，判断的依据是单烯烃结构的对称性。

（2）在这些单烯烃中，若与氢气加成，所的烷烃的一卤代物的同分异构体有3种，这样的单烯烃结构简式为：C2H5CHCHC2H5、(CH3)2CHCH CHCH(CH3)2分析：单烯烃与溴化氢反应，其加成反应产物只有一种结构，实际上对于该烃来说，连接烯键后烃基应是完全对称的。

H2C CH2、CH3CHCHCH3、C2H5CHCHC2H5、CH3(CH2)2CH CH(CH2)2CH3、(CH3)2C C(CH3)2、(CH3)2CHCH CHCH(CH3)2、C2H5C C C2H5CH3CH3二排列组合法（等效结构法）烃分子中若有n个氢原子，其中m个氢原子被取代后产物数目与（n-m）个氢原子被同一原子或原子团取代的产物数目相等。

（Cn m=Cn n-m）例3：已知丙烷的二氯代物有4种同分异构体，则其六氯代物的同分异构体有（C）A.2种B.3种C.4种D.5种三、有序分析法1.含官能团的开链有机物的同分异构体一般按类别异构→碳链异构→官能团或取代位置异构的顺序有序列举，同时要充分利用对称性防漏剔增。

2.碳链异构可采用“减链法”→两注意、四句话①选择最长的碳链为主链两注意②找出中心对称线①主链由长到短（短不过三）四句话②支链由整到散③位置由中心到边④排布由对→邻→间3.苯的同系物的同分异构体的判断技巧①烷基的类别与个数→碳链异构类型②烷基在苯环上的位次→位置异构①如果只存在一个侧链，只有碳链异构无位置异构。

高中化学竞赛辅导分子的对成性和点群

来，乔的爸爸
BF3，存在C3轴，其对称操作为： cˆ3、cˆ32、cˆ33 Eˆ
若一个分子共有几个对称轴，则其中轴次最大者称为主轴。
3．对称中心 i 和反演操作 iˆ
在分子图形中有一个中心点分子，把分子中任一个原子沿着中心点的连线等距离移到分子的另一端后，分子能够复原。则称这个中心点为对称中心。
C2h
1. 分子的旋光性
某些分子具有使平面偏振光的振动面发生旋转的能力，称为分子的旋光性。旋光性与对称性有关。
2. 分子手性与对称性的关系
任何图形，包括分子，都可以设想用“镜子”产生其镜象。(由于不强求镜象与分子必须相同,所以，这“镜子” 不必是分子的镜面), 但镜象是否与分子完全相同，却分两种情况：
第三章分子的对称性和点群
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。
原子轨道、分子轨道及分子的几何构型与自然界一样也存在对称性,这是电子运动和结构特点的内在反映也是研究分子结构和性质的可靠依据
c2
如 H2O
O
v
对称元素：
c2,v,v/
H
/ v
H
§3.1分子对称性
一.对称操作和对称元素对称操作—能使几何构型复原的动作。
如：旋转、反映、反演等对称元素—进行对称操作所依据的几何要素。
如：点
线
面
对
对
对
称
称
称
中
轴
面
心.
二、分子的对称操作
1.恒等元素（E）和恒等操作（ E）ˆ
相当于一个不动操作（获得全等图形的操作）。旋转360°也可作为恒等操作。恒等操作和恒等元素是任何分子图形都具有的。

高中化学竞赛中级无机化学无机化学中的几个对称性问题(共40张PPT)

§2-3 无机化学中的几个对称性问题
1. 杂化轨道的组成
2. 化学反应中的轨道对称性效应
1. 杂化轨道的组成
ABn 型分子中的键（键和轨道：对于键轴是对称的）
中心原子A的原子轨道杂化形成对称于键轴的杂化轨道
例：CH4分子 Td点群
中心C原子
1. 杂化轨道的组成
（1）以4条杂化轨道共同为基，写出可约表示
41 0 02
x2+y2+z2
(Rx,Ry,Rz) (x,y,z)
(2z2-x2-y2, x2-y2) (xy,xz,yz)
(r1, r2, r3, r4)
a(A1) = 1/24[4×1 + 8×1×1 + 3×0×1 +6×0×1 +6×2×1] = 1 a(A2) = 1/24[4×1 + 8×1×1 + 3×0×1 +6×0×(-1) +6×2×(-1)] = 0 a (E) = 1/24[4×2 + 8×1×(-1) + 3×0×2 +6×0×0 +6×2×0] = 0 a(T1) = 1/24[4×3 + 8×1×0 + 3×0×(-1) +6×0×1 +6×2×(-1)] = 0 a(T3) = 1/24[4×3 + 8×1×0 + 3×0×(-1) +6×0×(-1)+6×2×1] = 1
能量
CH4：C原子采取sp3杂化
E3d – E2p = 963 kJ·mol-1
第二短周期Li~F原子：用2s2p3杂化轨道形成四面体AB4分子
2. 化学反应中的轨道对称性效应
例：H2＋I2→2HI是否双分子历程？不合理

结构化学基础习题问题详解分子的对称性

04分子的对称性【】HCN 和2CS 都是直线型分子，写出该分子的对称元素。

解：H ：(),C υσ∞∞; CS 2：()()2,,,,h C C i υσσ∞∞∞【】写出3H CCl 分子中的对称元素。

解：()3,3C υσ【】写出三重映轴3S 和三重反轴3I 的全部对称操作。

解：依据三重映轴S 3所进展的全部对称操作为：1133h S C σ=，2233S C =，33h S σ= 4133S C =，5233h S C σ=，63S E = 依据三重反轴3I 进展的全部对称操作为：1133I iC =，2233I C =，33I i = 4133I C =，5233I iC =，63I E =【】写出四重映轴4S 和四重反轴4I 的全部对称操作。

解：依据S 4进展的全部对称操作为：11213344442444,,,h h S C S C S C S E σσ====依据4I 进展的全部对称操作为：11213344442444,,,I iC I C I iC I E ====【】写出xz σ和通过原点并与χ轴重合的2C 轴的对称操作12C 的表示矩阵。

解：100010001xz σ⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦，()12100010001x C ⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦【】用对称操作的表示矩阵证明：〔a 〕()2xy C z i σ=〔b 〕()()()222C x C y C z =〔c 〕()2yz xz C z σσ=解：〔a 〕()()1122xy z z x x x C y C y y z z z σ-⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥==-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦⎣⎦，x x i y y z z -⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦()12xy z C iσ=推广之，有，()()1122xy xy n z n z C C i σσ==即：一个偶次旋转轴与一个垂直于它的镜面组合，必定在垂足上出现对称中心。

有机化学对称面-概述说明以及解释

有机化学对称面-概述说明以及解释1.引言1.1 概述有机化学是研究有机物质（含碳的化合物）的结构、性质和反应的学科。

其中，对称性是一个重要的概念，不仅在有机化学中起着重要的作用，还在材料科学、生物化学等领域有广泛的应用。

对称面是对称性中的一个重要概念，它描述了一个物体在旋转或反射时不改变外观的特性。

本文将重点讨论有机化学中对称面的重要性以及它对有机合成的影响。

通过对对称性的深入探讨，我们可以更好地理解有机分子的结构和性质，为未来在有机合成领域的发展提供有益的启示。

1.2 文章结构本文共分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分中，我们将简要介绍有机化学对称性的重要性以及本文的目的。

在正文部分中，我们将重点讨论对称性在有机化学中的重要性，有机分子的对称操作以及对称面对有机合成的影响。

最后，在结论部分，我们将总结讨论的要点，并展望对称面在未来的应用前景。

结构部分的内容1.3 目的：本文旨在探讨有机化学中对称面的重要性及其对有机分子性质和合成的影响。

通过深入分析对称操作和对称性在有机化学中的应用，可以更加全面地了解有机分子的结构和特性。

同时，通过对对称面在有机合成中的作用进行讨论，可以为有机化学领域的研究提供新的思路和方法。

最终，通过对对称面未来应用的展望，可以为推动有机化学的发展和创新做出贡献。

希望本文能够为有机化学领域的研究者提供有益的参考和启发。

2.正文2.1 对称性在有机化学中的重要性对称性在有机化学中具有重要的意义，可以帮助化学家快速识别分子的特征、性质以及反应规律。

对称性是指分子内部原子或基团之间的位置关系，在没有改变其结构的情况下仍保持不变。

在有机分子中，对称性包括轴对称性、平面对称性和中心对称性等。

首先，对称性可以帮助我们预测分子的性质。

对称性相同的结构通常具有相似的化学性质和反应规律。

例如，对称性相同的有机分子往往在物理性质和化学反应上表现相似，这为有机合成提供了便利。

其次，对称性还可以指导有机化学中的合成策略。

苏教版高中数学选修3-4-4.6.1 分子的对称性-课件(共18张PPT)

以上6个空间变换的集合是一个变换群，它就是氨分子的空间对称群。
谢谢指导！
1、只要有坚强的意志力，就自然而然地会有能耐、机灵和知识。2、你们应该培养对自己，对自己的力量的信心，百这种信心是靠克服障碍，培养意志和锻炼意志而获得的。 3、坚强的信念能赢得强者的心，并使他们变得更坚强。4、天行健，君子以自强不息。5、有百折不挠的信念的所支持的人的意志，比那些似乎是无敌的物质力量有更强大的威力。6、永远没有人力可以击退一个坚决强毅的希望。7、意大利有一句谚语：对一个歌手的要求，首先是嗓子、嗓子和嗓子……我现在按照这一公式拙劣地摹仿为：对一个要成为不负于高尔基所声称的那种“人”的要求，首先是意志、意志和意志。8、执着追求并从中得到最大快乐的人，才是成功者。9、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 10、发现者，尤其是一个初出茅庐的年轻发现者，需要勇气才能无视他人的冷漠和怀疑，才能坚持自己发现的意志，并把研究继续下去。11、我的本质不是我的意志的结果，相反，我的意志是我的本质的结果，因为我先有存在，后有意志，存在可以没有意志，但是没有存在就没有意志。12、公共的利益，人类的福利，可以使可憎的工作变为可贵，只有开明人士才能知道克服困难所需要的热忱。13、立志用功如种树然，方其根芽，犹未有干；及其有干，尚未有枝；枝而后叶，叶而后花。14、意志的出现不是对愿望的否定，而是把愿望合并和提升到一个更高的意识水平上。15、无论是美女的歌声，还是鬓狗的狂吠，无论是鳄鱼的眼泪，还是恶狼的嚎叫，都不会使我动摇。16、即使遇到了不幸的灾难，已经开始了的事情决不放弃。17、最可怕的敌人，就是没有坚强的信念。18、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。19、意志若是屈从，不论程度如何，它都帮助了暴力。20、有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。21、意志坚强，就会战胜恶运。22、只有刚强的人，才有神圣的意志，凡是战斗的人，才能取得胜利。23、卓越的人的一大优点是：在不利和艰难的遭遇里百折不挠。24、疼痛的强度，同自然赋于人类的意志和刚度成正比。25、能够岿然不动，坚持正见，度过难关的人是不多的。26、钢是在烈火和急剧冷却里锻炼出来的，所以才能坚硬和什么也不怕。我们的一代也是这样的在斗争中和可怕的考验中锻炼出来的，学习了不在生活面前屈服。27、只要持续地努力，不懈地奋斗，就没有征服不了的东西。28、立志不坚，终不济事。29、功崇惟志，业广惟勤。30、一个崇高的目标，只要不渝地追求，就会居为壮举；在它纯洁的目光里，一切美德必将胜利。31、书不记，熟读可记；义不精，细思可精；惟有志不立，直是无着力处。32、您得相信，有志者事竟成。古人告诫说：“天国是努力进入的”。只有当勉为其难地一步步向它走去的时候，才必须勉为其难地一步步走下去，才必须勉为其难地去达到它。33、告诉你使我达到目标的奥秘吧，我唯一的力量就是我的坚持精神。34、成大事不在于力量的大小，而在于能坚持多久。35、一个人所能做的就是做出好榜样，要有勇气在风言风语的社会中坚定地高举伦理的信念。36、即使在把眼睛盯着大地的时候，那超群的目光仍然保持着凝视太阳的能力。37、你既然期望辉煌伟大的一生，那么就应该从今天起，以毫不动摇的决心和坚定不移的信念，凭自己的智慧和毅力，去创造你和人类的快乐。38、一个有决心的人，将会找到他的道路。39、在希望与失望的决斗中，如果你用勇气与坚决的双手紧握着，胜利必属于希望。40、富贵不能淫，贫贱不能移，威武不能屈。41、生活的道路一旦选定，就要勇敢地走到底，决不回头。42、生命里最重要的事情是要有个远大的目标，并借助才能与坚持来完成它。43、事业常成于坚忍，毁于急躁。我在沙漠中曾亲眼看见，匆忙的旅人落在从容的后边；疾驰的骏马落在后头，缓步的骆驼继续向前。44、有志者事竟成。45、穷且益坚，不坠青云之志。46、意志目标不在自然中存在，而在生命中蕴藏。47、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。 48、思想的形成，首先是意志的形成。49、谁有历经千辛万苦的意志，谁就能达到任何目的。50、不作什么决定的意志不是现实的意志；无性格的人从来不做出决定。我终生的等待，换不来你刹那的凝眸。最美的不是下雨天，是曾与你躲过雨的屋檐。征服畏惧、建立自信的最快最确实的方法，就是去做你害怕的事，直到你获得成功的经验。真正的爱，应该超越生命的长度、心灵的宽度、灵魂的深度。生活真象这杯浓酒，不经三番五次的提炼呵，就不会这样可口！人格的完善是本，财富的确立是末能力可以慢慢锻炼，经验可以慢慢积累，热情不可以没有。不管什么东西，总是觉得，别人的比自己的好！只有经历过地狱般的折磨，才有征服天堂的力量。只有流过血的手指才能弹出世间的绝唱。对时间的价值没有没有深切认识的人，决不会坚韧勤勉。第一个青春是上帝给的；第二个的青春是靠自己努力的。不要因为寂寞而恋爱，孤独是为了幸福而等待。每天清晨，当我睁开眼睛，我告诉自己：我今天快乐或是不快乐，并非由我所遭遇的事情造成的，而应该取决于我自己。我可以自己选择事情的发展方向。昨日已逝，