配分函数中分子对称数的确定

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07_统计热力学基础小结

核的总配分函数等于各原子的核配分函数的乘积。 q n ,total = (2s n + 1)(2 s n '+1)(2 s n "+1)... = ∏ (2 s n + 1) i
i
仅在此种近似下，核配分函数才与温度 T 无关，此时有： H n = U n = CV (n) = 0 p = -(∂An/∂V)T,n=0 An = − NkT ln qn ∂A S n = − n = Nk ln q n ∂T V , N Gn = − NkT ln qn = An 分子全配分函数 q = q t ⋅ q r ⋅ qV ⋅ qe ⋅ q n 化学反应体系的公共能量标度按公共能量标度， q ' = ∑ g i e −(ε 0 +εi ) / kT =e −ε 0 / kT ∑ g i e −ε i / kT = e −ε 0 / kT ⋅ q 能量标度的改变只对具能量单位的量 U、H、F、G 有影响，即多一项 U0 例如：对非定位系 A = − kT ln qN + U0 N!
1
二．波尔兹曼能量分布式 N i* = N gi e − εi / kT ∑ gi e−εi /kT
i
最可几分布时 i 能级上的粒子数 e −ε i / kT 称波尔兹曼因子
Ni g e − ε i / kT = i − ε i / kT N ∑ gie
i
i 能级上的粒子数占总粒子数之比，也称能级分布数
同左
同左
CV =
∂ ln q p = NkT ∂V T , N
同左
对来自第一定律的函数（H、U、CV、p）表达式相同对来自第二定律的函数（S、A、G）表达式不同

分子对称性和群论初步

对称操作连续作用能使分子图形完全复原的最少次数。
Cn轴产生n个旋转操作的周期均为n。
（2）对称轴 (Cn )和旋转操作 (Cn )

对称元素: 旋转轴C2 对称操作: 旋转
H2O中的C2
H2O2中的C2
NH3中的C3轴
SF6中的C4轴
Fe(C5H5)2中的C5轴
C6H6中的C6轴
N2中的C∞轴
（3）对称面 s 和反映操作 s

对称面
相当于一个镜面，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象；对称面所相应的对称操作是镜面的一个反映，在对称面的反映操作下，分子图形相等的两部分互相交换位置，相同性质的点（同类原子）彼此置换。显然，反映操作的周期为2，即：
ˆ ˆ =E s

操作定义
Cn旋转轴能生成n个旋转操作，记为：
2 ˆ ˆ n, Cn , C
…
, ˆn=E ˆ C Cn
n 1 n
ˆk 若取逆时针方向的旋转为正操作，表示为 C n，则顺 k ˆ 时针旋转为逆操作，表示为C n ，不难理 (nk )。 ˆk ˆ 解C n =C n
操作的周期
S8
2.5 假轴向群 Sn群
Sn：有一个 n重象转轴，须考虑 n的奇偶性。 n为偶数时，群中有n个元素，n为奇数时，Sn不独立存在。只有S4是独立的点群。例如：1,3,5,7-四甲基环辛四烯，有一个S4映转轴，没有其它独立对称元素。
S2 S4
2.6 六方群
1). Td群
若一个四面体骨架的分子，存在4个C3轴，3个C2轴，同时每个C2轴还处在两个互相垂直的平面sd的交线上，这两个平面还平分另外2个C2轴（共有6个这样的平面）则该分子属Td对称性。对称操作为｛E，3C2，8C3，6S4，6sd｝共有24阶。四面体 CH4 、 CCl4 对称性属 Td 群，一些含氧酸根 SO42- 、 PO43-等亦是。在CH4分子中，每个C-H键方向存在1个C3轴，2 个氢原子连线中点与中心C原子间是C2轴，还有6个sd平面。

函数奇偶性、周期性、对称性（一）

函数奇偶性、周期性、对称性（一）函数的奇偶性、周期性、对称性一、函数的奇偶性1．函数奇偶性的定义：函数f (x) 的定义域必须关于原点对称，对定义域内的任意一个x 都满足① f (x) f (x) 函数f (x) 为偶函数；② f (x) f (x) f (x) f (x) 0 函数f (x) 为奇函数.2．奇函数的图像关于原点对称，偶函数的图像关于y 轴对称；反过来如果一个函数的图像关于原点对称，则该函数为奇函数，若该函数的图像关于y 轴对称，该函数为偶函数.3．函数奇偶性的性质①既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型，即f (x) 0 ，xD ，其中定义域D 是关于原点对称的非空数集.②奇函数在关于原点对称的区间上若有单调性，则其单调性完全相同.即奇函数 f (x) 在区间[a, b](0 a b) 上单调递增（减），则f (x) 在区间[b,a] 上也是单调递增（减）；③偶函数在关于原点对称的区间上若有单调性，则其单调性恰恰相反.即偶函数 f (x) 在区间[a, b](0 a b) 上单调递增（减），则f (x) 在区间[b,a] 上也是单调递减（增）；④任意定义在R 上的函数f (x) 都可以唯一地表示成一个奇函数与一个偶函数的和.即f (x) f (x) f (x) f (x) f (x) .2 2二、函数的周期性1．函数的周期性定义：对于函数f (x) ，如果存在一个非零常数T ，使得定义域内的每一个个x 值，都满足f (x T ) f (x) ，那么函数f (x) 就叫做周期函数，非零常数T 叫做这个函数的周期，应注意nT （n Z 且n 0 )也是函数的周期．2．最小正周期：如果在周期函数f (x) 的所有周期中，存在一个最小的正数，那么这个最小的正数就叫做f (x) 的最小正周期.并非所有的函数都有最小正周期，如 f (x) c （ c 为常数），任意一个实数x 都是该函数的一个周期，却没有最小正周期.三、函数的对称性1．函数轴对称：如果一个函数的图像沿一条直线对折，直线两侧的图像能够完全重合，则称该函数具备对称性中的轴对称，该直线称为该函数的对称轴.2．中心对称：如果一个函数的图像沿一个点旋转180，所得的图像能与原函数图像完全重合，则称该函数具备对称性中的中心对称，该点称为该函数的对称中心.【必记结论】1．奇函数f (x) 若在x 0 处有定义，则必有f (0) 0 ，但若不能判断奇函数 f (x) 的定义域中一定有x 0 ，则不能使用f (0) 0 ，求取参数的值.2．函数f (x) 的定义域关于原点对称，则函数F (x) f (x) f (x) 为偶函数，函数F (x) f (x) f (x) 为奇函数.3．几类函数的周期(约定a 0 )问题：① 若函数f (x) 满足：f (x a) f (x a) 或f (x a) f (x) 或f (x a) kf (x)( f (x) 0, k 0) ，或f (x a) kf (x) ( f (x) 0, k 0) ,或f (x a) 1 f (x) 或f (x a) f (x) b 等，则f (x) 的周期T 2a ；1 f (x)②若y f (x) 的图象关于直线x a , x b (a b) 对称，则函数y f (x) 是周期为2 a b 的周期函数；③若y f (x) 的图象关于(a,0) 对称，同时关于点(b,0) 对称，（ b a ），则函数y f (x) 是周期为2 | b a | ；④若y f (x) 的图象关于x a 对称，同时关于点(b,0) 对称，（ b a ），则函数y f (x) 是周期为4 | b a | .4．函数y f (x) 的图像的对称性①函数y f (x) 的图像关于直线x a 对称 f (a x) f (a x) f (2a x) f (x) .②函数y f (x) 的图像关于点(a,0) 对称 f (x)f (2ax) f (a x) f (a x) .③函数y f (x) 满足f (a x) f (b x) ，则y f (x) 的图像关于直线x b a2对称.④ 若函数y f (x) 对定义域中任意x 均有f (a x) f (b x)c 0 ，则函数y f (x) 的图像关于点( a b , c ) 成中心对称图形.5．高中涉及对称性问题的几个基本函数的对称轴、对称中心的问题①常数函数：既是轴对称又是中心对称，其中直线上的所有点均为它的对称中心，与该直线相垂直的直线均为它的对称轴.②一次函数：既是轴对称又是中心对称，其中直线上的所有点均为它的对称中心，与该直线相垂直的直线均为它的对称轴.③二次函数f (x) ax 2 bx c(a 0) ：是轴对称，不是中心对称，其对称轴方程为x b .2a k ④反比例函数y (k 0) ：既是轴对称又是中心对称，其中原点为它的对称中心，x y x 与y x 均为它的对称轴.推广：函数a (cx d ) b ad b ady ax b c ca c c 2，由函数图象的平移知识易知：函数cx d cx d c x d c dax 2 的对称中心为(, ) .（思考：如何快速作出函数y c c 2x 5 的图象？找对称中心，化分母变量的系数为正，并将分母为零点时的自变量的值代入分子，看正负，从而快速画出图形.）⑤函数y a | x b | c 的图象关于直线x b 对称.b c ⑥函数y | ax b | | ax c | (a 0) 的对称轴为xa abc ；2 2a y | ax b | | ax c | (a 0) 的对称中心为( b c , 0) .⑦函数y x a (a 0) 是奇函数，图象关于原点(0, 0) 对称.x⑧函数y Asin( x ) k 、y A cos( x ) k 的图象既是轴对称图形，也是中心对称图形，它们的对称轴在函数取得最值（最大或最小）时取到，它们的对称中心是“平衡点”.⑨三次函数f (x) ax 3 bx 2 cx d (a 0) 的图象是中心对称图形，对称中心为( b3a, f ( b )) （二阶导数为零时的自变量的取值为对称中心的横坐标，在该点的函3a 数值是对称中心的纵坐标）.⑩绝对值函数：这里主要说的是y f (| x |) 和y | f (x) | 两类.前者显然是偶函数，它会关于y 轴对称；后者是把x 轴下方的图像对称到x 轴的上方，是否仍然具备对称性，这也没有一定的结论，例如y ln x 就没有对称性，而y | sin x | 却仍然是轴对称.6．两个函数图像的对称性①互为反函数的两个函数的图像关于直线y x 对称.如指数函数ya x 与对数函数y log a x 的图象关于直线y x 对称.②函数y f (a x) 与函数y f (b x) 的图像关于直线x b a对称.③函数y f (a wx) 与函数y f (b wx) 的图像关于直线x b a2w对称.【解题方法】1．定义域关于原点对称，这是函数具有奇偶性的必要不充分条件.2．函数奇偶性的判断方法：①定义法判断，步骤：1）求出函数的定义域；2）判断定义域是否关于原点对称；3）根据定义域化简函数的解析式，并求出f (x) ；4）判断f (x) f (x) 或f (x) f (x) 是否对定义域内的每一个x 恒成立（恒成立要给予证明，否则要举出反例，若在函数f (x) 的定义域内有 f (m) f (m) ，则可以断定 f (x) 不是偶函数，同样，若在函数 f (x) 的定义域内有 f (m) f (m) ，则可以断定 f (x) 不是奇函数）；（1）判断分段函数的奇偶性应分段分别证明f (x) 与f (x) 的关系，只有对各段上的x 都满足相同的关系时，才能判断其奇偶性．（2）对于抽象函数奇偶性的判断，应充分利用定义，巧妙赋值，通过合理、灵活地变形配凑来判定．②函数的图像法判断（函数的图像是否关于原点对称；函数的图像是否关于y 轴对称）；③函数f (x), g(x) 的公共定义域关于原点对称1）若函数f (x), g(x) 都为奇函数或都为偶函数，则函数F (x) f (x)g(x) 为偶函数；2）若函数f (x), g(x) 其中一个为奇函数，另一个为偶函数，则函数F (x) 为奇函数；f (x)g(x)3）若函数f (x), g(x) 都为奇函数，则函数F (x) f (x) g(x) 为奇函数；4）若函数f (x), g(x) 都为偶函数，则函数F (x) f (x) g(x) 为偶函数.复合函数y f [g(x)] 的奇偶性原理：内偶则偶，两奇为奇.3．已知带有字母参数的函数的表达式及奇偶性求参数：常采用待定系数法，利用f (x) f (x) 0 产生关于字母的恒等式，由系数的对等性可得知字母的值.4．如果函数f (x) 是偶函数，那么f (x) f (| x |) ，通常在求解与偶函数、单调性有关的不等式时，利用此公式进行转化所求解的不等式.5．周期性与奇偶性相结合的综合问题中，周期性起到转换自变量值的作用，奇偶性起到调节符号作用．6．对抽象函数的周期性、对称性问题的总结①当括号里面x 前面的符号一正一负时告诉我们的就是对称性，其中的对称为多少我们可以用特殊值代入来猜测,这里并不主张记结论，因为很容易与后面的结论相混淆.②而当x 前面的符号相同时告诉我们的是周期性.③当x 前面的符号相同，同时告诉我们奇偶性时我们也可以推出对称性，因为奇偶性有制造负号的能力.7．证明一个函数y f (x) 关于直线x a 对称的步骤：①设函数y f (x) 图像上的任意点(x, y) ；②找到点(x, y) 关于直线x a 的对称点(2a x, y) ；③设法证明点(2a x, y) 也在函数y f (x) 的图像上；④下结论.8．证明一个函数y f (x) 关于点(a, b) 对称的步骤：①设函数y f (x) 图像上的任意点(x, y) ；② 找到点(x, y) 关于点(a, b) 的对称点(2a x, 2b y) ；③ 设法证明点(2a x, 2b y) 也在函数y f (x) 的图像上；④下结论.9．对于证明两个函数的图像关于直线x a 对称或关于点(a, b) 对称的方法参照一个函数的证明方法进行即可.10．已知定义在R 上的周期函数f (x) ，周期为T ，函数f (x) 的一个对称中心为(a, b) 或对T T 称轴为x a ，则点(k a, b) 必是函数f (x) 的对称中心，直线x k a 必是函 2 2 数 f (x) 的对称轴（每相邻两个对称中心之间相差半周期，每相邻两条对称轴之间相差半周期，只要有有一个对称中心，根据周期就可求出所有的对称中心，只要知道一条对称轴，就可以根据周期找出所有的对称轴，但是由对称中心及周期，却不能找出对称轴，同样由对称轴及周期，也不能找到对称中心）.11．若函数y f (x) 有对称中心，则函数y f (x) 的对称中心求解类型有：①若函数y 的横坐标；②若函数y 坐标；f (x) 的定义域有对称中心，则对称中心的横坐标就是定义域的对称中心f (x) 的值域有对称中心，则对称中心的纵坐标就是值域的对称中心的纵③ 若函数y f (x) 的定义域与值域都是R ，则设对称中心为(a, b) ，由f (a x) f (a x) 2b 确定参数a, b 的值即可.④上些具体函数的对称中心问题：三次函数的对称中心，可通过二阶导数为零求出，对于一些明显可以来奇函数平移得来的函数，可以借用奇函数的性质与平移方法得到函数的对称中心.注：函数y 111 的对称中心为 n , 0 .x x 1 x n 2 【易错提醒】1．判断函数的奇偶性，务必先判断函数的定义域是否关于原点对称.如函数f (x) x 2 (x 1) ，该函数是没有奇偶性，但如果没有判断函数的定义域，而直接f (x) (x) 2 x 2 f (x) ，容易得出错误的结论：f (x) x 2 (x 1) 是偶函数.2．奇函数f (x) 在x 0 处可以没有定义，如f (x) 定义，则f (0) 0 .1 ；但如果奇函数f (x) 在x 0 处有x3．周期函数f (x) 的定义域至少有一边是无界的.如：命题“ 函数f (x) sin x 在[1000 ,1000 ] 是周期函数”是错误的；命题“函数f (x) sin x 在[0, ) 是最小正周期为2 的周期函数”是正确的，该函数没有负周期；命题“函数f (x) sin x 在(, 0] 是周期为 2 的周期函数”是正确的，但该函数却没有最小正周期.4．有对称性（对称轴x a ，对称中心(a, b) ）的一个或两个函数的定义域必须关于x a对称.5．在具体练习中，务必注意一个函数的对称性还是两个函数对称性，这两者是有区别的.如函数y f (x) 满足 f (2 x) f (4x) ，则函数y f (x) 的图象关于直线x 2 4 3 对称；函数y 2 x 2 4 1 对称.2f (2 x) 的图象与函数y f (x 4) 的图象则关于直线。

物理化学：12-06子配分函数

设 f (J ) (2J 1)eJ(J 1)h2 /(8 2IkT ) ，则转动配分函数较为准确的表达式为：
qr
(2J 1)eJ (J 1)h2 /(8 2IkT )
J 0
f (J)
J 0
T
/ r
1 3
1
15 r
/
T
4 315
(r
/
T )2
1 315
(r
/
T )3
...
当T远大于转动温度时，可以只用第一项，即由积分式算得的结果。当T趋近转动温度时，上述级数发散，所以低温时不能使用。
平动配分函数qt
ql
e l
l
t
h2 8m
nx2
l
2 x
n2y
l
2 y
nz2
l
2 z
0
z
x
y
qt
e t (nx ,ny ,nz )
( nx ,ny ,nz )
exp
( nx ,ny ,nz )
h2
8m
nx2
l
2 x
n2y
l
2 y
nz2 lz2
exp
nx 1
h2nx2
(2J 1)e J (J 1)Θr T Θr T1
(2J
1)e J (J 1)Θr
/TdJ
J 0
0
qr
e xΘr /T dx T
0
Θr
qr T Θr
：对称数，对称线型分子 2
转动配分函数 qr 双原子分子或线型多原子分子
T
qr Θr
非线型多原子分子
h2 82 I k
qr
(82kT )3/2

化学反应动力学-9 第九章过渡态理论(1)

E0 / k B T 1 2 1
e
H ' / k BT
dq dq dP dP / h
2
3n
2
3n
3 n 1
dN k BT e dt h
H '/ k BT
dq dq dp dp / h QA QB
2
3n
2
3n

k BT S H k exp( ) exp( ) h R RT
§9.5 过渡态理论的应用（Applications of Transition State Theory）根据Eying公式：
k BT Q E0 k exp( ) i h Q Ai RT
i

一、Evaluating Partition Functions by Statistical Mechanics

2 1
(3)
将 (3)、(4) 式代入 (2) 式，
dN [ A][B] dq { dP 1 dt QA QB dt
1
e
H / kBT
dq dq dp dP / h } (2)
2
3n
2
3n
3n
整理后，可得：
P [ A][B] P exp dP 1 0 1h 2 k T dN 1 B dt QA QB e
dN [ A][B] dq { dP 1 dt QA QB dt
1
e
H / kBT
dq dq dp dP / h }
（ 2）
2
3n
2
3n
3n

分子配分函数

q r = ∫ (2J + 1)e −Θ r J ( J +1) / T dJ
0 ∞
= ∫ e −Θ r y / T dy
0
∞
T −Θ r y / T ∞ T T |0 = − =− ⋅e ⋅ (0 − 1) = Θr Θr Θr
T 8π 2 IkT ∴qr = = 2 Θr h
用欧拉-麦克劳林公式对进行变换, 用欧拉麦克劳林公式对qr进行变换可以得到配分函数更精确麦克劳林公式对的表达式. 的表达式
∴ qt=(2πmkT/h2)3/2·a·b·c π
=(2πmkT/h2)3/2 ·V abc=V π
(7)
1.0
y=f(nx)
0
N
平动对热力学函数的贡献：平动对热力学函数的贡献：
1. U：： U=NkT2 [∂lnq/∂T]N,V =NkT2{∂/∂Tln[(2πmk/h2)3/2 ·V·(T)3/2]}N,V π = NkT2 · 3/2·1/T = 3/2nRT Um= 3/2RT (8) 2. CV,m: CV,m=(∂U/∂T)V=3/2R (9) 单原子分子只有平动, 单原子分子只有平动 CVm= 3/2R. 与统计力学推出的结果完全一致. 与统计力学推出的结果完全一致 3. F: F= -NkT·ln(eq/ N) (10) = -nRT·ln[(e/N)( 2πmkT /h2 )3/2·V] π
q = qn.qe.qt.qr.qv
形式对热力学函数贡献值的加和: 加和:
(1)
因为热力学函数与q的对数相关因为热力学函数与的对数相关, 故热力学函数值是各分运动的对数相关 F=-NkT㏑q=-NkT㏑qn-NkT㏑qe-NkT㏑qt-NkT㏑qr-NkT㏑qv ㏑㏑㏑㏑㏑㏑

配分函数的分析与计算

2014届本科毕业论文配分函数的分析与计算姓名：张坤系别：物理与电气信息学院专业：物理学学号：100314025指导教师：王保玉2014年4月12日目录摘要 (I)0 引言 (1)1 配分函数的分析 (1)1.1 配分函数体现的粒子在各个能级上的分配性质 (1)1.2 配分函数表示的是所有的可能量子态相对的概率之和 (1)1.3 配分函数表示粒子离开基态的程度大小的量度 (2)1.4 配分函数是状态函数 (3)1.5 配分函数属于特性函数 (3)2 配分函数的计算 (4)2.1 统计系综的几率分布与配分函数 (5)2.2 近独立系统的配分函数 (6)2.2.1 近独立系统的经典统计 (6)2.2.2 近独立系统的量子统计 (6)结束语 (9)参考文献 (10)致谢 (10)配分函数的分析与计算摘要配分函数在统计物理中占有非常重要的地位,它是一个非常重要并且也比较难理解的物理量，本文将从配分函数的定义出发，阐述其物理意义，阐释其在统计物理中的重要作用，全面分析配分函数，进而研究了常见的各种系综的配分函数的相关计算，并讨论其应用。

关键词：配分函数；物理意义；作用；系统；系综Analysis and calculation of partition functionAbstractPartition function plays an important role in statistical physics, It is a very important and also difficult to understand the physical quantity. This article will begin with the definition of partition function, expatiate it’s physical meaning and illustrate the important role in statistical physics, then give a comprehensive analysis of the partition function. and then study Calculation of partition function in various common ensemble:Classical statistical and Quantum statistics in Near independent system, finally make a comprehensive study of the partition function.Key word: Partition function The physical significance System Ensemble0 引言热力学的宏观理论和微观理论统称为热现象的基本理论，即热力学和统计物理学。

分子的配分函数

1 1 e hi / kT
3 n 5, 6
(6)
J: g0e:
三．平动配分函数：
平动：分子质心的运动
因为一定条件下气体体系的热力学函数值与其形状无关, 不妨将气体体系的形状规定为一方箱.分子的平动等同于一粒子在三维势箱中的运动.
三维势箱中的粒子运动的能级公式为： ∈t =h2 /8m(nx2/a2 + ny2/b2 + nz2/c2) nx, ny, nz: 三个轴方向的平动量子数; h: 普朗克常数. nx=1, 2, 3, … ny=1, 2, 3, … nz=1, 2, 3, … 均为正整数
pV=nRT
值的推导:
(12)
值是与温度相关的数值, 当不同体系达热平衡时, 这些体系均应具有相同的值, 故在求取值时, 可以选取最简单体系进行推导, 而得到的结果是普遍适用的. 从正则系综的配分函数Q可求得理想气体压力的数学表达式, 而理想气体遵从理想气体状态方程, 由此即可得到的表达式.
分子配分函数
§5.
分子配分函数
q 的分解：分子的运动: 核自旋运动, 电子运动, 平动, 转动, 振动. 分子的各种运动可以近似认为是各自独立的, 故可以分解: q = Σe－∈i/kT =(∑e-∈i/kT)n(∑e-∈i/kT)e(∑e-∈i/kT)t(∑e-∈i/kT)r(∑e-∈i/kT)v
0
T r y / T T T e |0 (0 1) r r r
T 8 IkT qr r h2
2
e r y / T dy
0

用欧拉-麦克劳林公式对qr进行变换, 可以得到配分函数更精确的表达式.
q r e 0 3e 2r / T 5e 6r / T 7e 12r / T

Gaussian程序分子几何结构优化中的收敛与对称性问题

不同方法的比较
Reaction
CH4 F CH3 HF CH 3O CH 2OH SiH2 H2 SiH4 C2H5F C2H4 HF
Diels-Alder reaction Claisen reaction Ene reaction
Z-matrix internals
regular CalcFC QST3
6
4
6
12
9
9
11
7
11
16
12
15
56
11
23
38
8
15
fail
15
28
Redundant internals
CalcFC QST2
QST3
5
8
5
8
8
9
7
8
8
13
17
11
8
13
14
7
15
15
13
18
18
优化过渡态时可能遇到的问题及解决
问题
引起原因
解决方案
优化过程中Hessian (a)优化得到二级鞍点结构矩阵负本征值过多 (b)Hessian矩阵有数值错误
IRC算例
%chk=freqhessian.chk #p UHF/6-31G(d) IRC=(maxpoints=10,rcfc,forward)
H3CO --> H2COH IRC
02 6 0.03104 0.63055 0. 8 0.03104 -0.73696 0. 1 -0.99138 -0.13555 0. 1 0.27839 1.12398 0.92614 1 0.27839 1.12398 -0.92614

分子的对称性和群伦

O H
1
旋转1 80
H 2
H 2
旋
转
O H
1
O
360º
H
H
1
2
水分子的旋转操作
2.1.1 旋转操作与对称轴
旋转操作（rotation operation）：围绕通过分子的某一根轴转动2/n能使分子复原的操作。
旋转轴Cn：Ｃ表示旋转，n表示旋转阶次，
即使分子在2范围内作n次都能与原来的构型相重合。
对称元素：4C3，3C2，3C4，6C2′， i，3S4，4S6， 3σd，6σd 。
C3轴：通过一对相对的三角形表面中心
C2轴：与x、y、z轴重合
C4轴：与 C2轴共线
S4轴：与C4轴共线
S6轴：与C3轴共线
C2′轴：平分八面体对边 σh ：分别通过八面体6个顶点中的4个 σd ：分别通过两个顶点并平分相对的棱边
11． Sn点群
只有一个的对称元素是Sn映轴，例如S4N4F4分子。 4个S原子和4个F原子
处在同一平面，具有一个垂直于该平面的C4轴；4个 N原子中2个N原子在该平面的上方， 2个N原子在平面下方。C4旋转后，不能分子复原，须以该平面为对称面反映一次，才能使分子复原
12． Td 点群
1个Cn轴和n个垂直于Cn轴的C2轴—Dn点群。例如：[Co(en)3]2+属D3点群
[Co(en)3]2+配离子中的C3轴和C2轴
8． D nh点群
Dn点群的对称元素外，再加上一个水平反映面 σh，就得到Dnh点群。
C2O42-、N2O4—D2h XeF4、[PtCl4]2-—D4h C6H6 — D6h
记为A，反对称— B。

第1章群论与分子的对称性

只有S2n或S2n与i （与Cn重合）?
是
Sn
Ci
nC2 ⊥ Cn
否否否
Cn ns v ?
是是 Cnh 否
Dn
s h?
是
Cnv
否
ns d ?
s h?
是
Dnd
是 Dnh
1.5 特征标表
点群的性质集中体现在特征标表中代表体系的各种性质在对称操作使用中的变化关系反映各对称操作的相互间关系第一部分第二部分第三部分第四部分
旋转2/3C3
旋转2*2/3C32
旋转2/3C3
BCl3分子有1C3、3C2
NH3分子有1C3
(4) 对称面（镜面）s 如果分子的一切部分在通过一个平面反映后，产生一个不可分辨的结构取向，这个平面就是对称面。对称面分水平对称面和垂直对称面。与分子主轴垂直的对称面称为水平对称面，记作 sh；通过分子主轴的对称面称为垂直对称面，记作sv。
② 对于绕主轴Cn转动2/n是对称的一维表示，即χ(Cn)=1，用A
表示，反对称的χ(Cn)=-1，用B表示。没有旋转轴的点群，则所有的一维表示都用A表示。
③ 下标“1”或“2”用来区分对于垂直于主轴的C2轴是对称的，还是反对称的，若无该C2轴，则用来区别对于某一个sh镜面是对称的，还是反对称的。“1”——对称的，“2”——反对称的。
H2O分子属于C2v点群.
1.3 群论一、数学群的定义二、主要点群 1、C1点群
Br
C H
Cl
F
2、Cn点群
C2 H O H O
3、Cs点群
OHΒιβλιοθήκη Cl4、Cnv点群
sv
C2
O H H H

专题07 函数的单调性、奇偶性、周期性与对称性(知识梳理)(新高考地区专用)(解析版)

专题07 函数的单调性、奇偶性、周期性与对称性（知识梳理）一、函数的单调性(一)函数的单调性和单调区间定义：1、增函数与减函数的定义：设函数)(x f y =的定义域为A ，区间A M ⊆，如果取区间M 中的任意两个值1x 、2x ，改变量012>-=∆x x x ，则当0)()(12>-=∆x f x f y 时，就称函数)(x f y =在区间M 上是增函数；当0)()(12<-=∆x f x f y 时，就称函数)(x f y =在区间M 上是减函数。

2、函数的单调性与单调区间：如果一个函数在某个区间M 上是增函数或是减函数，就说这个函数在这个区间M 上具有单调性(区间M 称为单调区间)。

此时也说函数是这一区间上的单调函数。

在单调区间上，增函数的图像是上升的，减函数的图像是下降的。

[多选]例1-1．下列给定函数中，在区间)10(，上单调递减的函数是( )。

A 、x x f =)(B 、)1(log )(21+=x x g C 、|1|)(-=x x h D 、12)(+=x x w【答案】BC【解析】x x f =)(在)0[∞+，上是增函数，)1(log )(21+=x x g 在)1(∞+-，上是减函数，|1|)(-=x x h 在]1(，-∞上是减函数，12)(+=x x w 在R 上是增函数，则)(x g 和)(x h 在区间)10(，上单调递减的函数，选BC 。

(二)对函数单调性定义的理解1、函数的单调性是局部性质：从定义上看，函数的单调性是指函数在定义域的某个子区间上的性质，即单调区间是定义域的子集，是函数的局部特征。

函数的单调性只在定义域内讨论，可以是整个定义域，也可以是定义域的某个子区间；如果一个函数在某个区间上是单调的，那么在这个区间的子区间上也是单调的。

但在某个区间上单调，在整个定义域上不一定单调。

如函数2x y =的定义域为R ，当)0[∞+∈，x 时是增函数，当]0(，-∞∈x 时是减函数。

高考数学二轮复习专题07 函数的单调性、奇偶性、周期性与对称性(知识梳理)(文)(解析版)

2、函数的单调性与单调区间：如果一个函数在某个区间M 上是增函数或是减函数，就说这个函数在这个区间M 上具有单调性(区间M 称为单调区间)。

此时也说函数是这一区间上的单调函数。

在单调区间上，增函数的图像是上升的，减函数的图像是下降的。

例1-1．下列给定函数中，在区间)10(，上单调递减的函数是( )。

A 、x x f =)(B 、)1(log )(21+=x x g C 、|1|)(+=x x h D 、12)(+=x x w【答案】B【解析】x x f =)(在)0[∞+，上是增函数，)1(log )(21+=x x g 在)1(∞+-，上是减函数，|1|)(+=x x h 在]1(--∞，上是减函数，在)1[∞+-，上是增函数，12)(+=x x w 在R 上是增函数，则)(x g 在区间)10(，上单调递减的函数，选B 。

但在某个区间上单调，在整个定义域上不一定单调。

如函数2x y =的定义域为R ，当)0[∞+∈，x 时是增函数，当]0(，-∞∈x 时是减函数。

浅谈定积分的对称性

浅谈定积分的对称性周莉学号:09003035（巢湖学院数学系安徽巢湖 238000）摘要：定积分在积分学中占有非常重要的位置，而且它的计算相对来说比较的麻烦，所以为了使定积分的有关计算变得简单一点，我们需要用到定积分的一些性质。

本文在原有的学习的相关知识的基础上，归纳总结了对称性在积分运算中的应用，同时也给出了对称性在定积分以及二重积分运算中的有关定理、推论和一些应用。

在本文中充分地体现了在积分运算中定积分的对称性所带来的方便，使其达到了简化积分运算的目的。

这个对于积分运算的解答和数学理论的研究来说，都有着非常重要的意义。

关键词：定积分；对称性；奇函数；偶函数On the Symmetry of the Definite IntegralZhou Li StuNo:09003035（Department of Mathematics,Chaohu college, Chaohu Anhui 238000）Abstract:The definite integral in the integral calculus occupied a very important position, andits calculating relatively trouble, so we need to use some properties of definite integral to make some more complex computation became simplified. This paper USES mathematical analysis of the integral summarized the application in the integral computation symmetry, and gives the symmetryin definite integral, the double integral operation related theorem and application. Fully embodiesthe symmetry in the integral operation bring convenience, achieved the purpose of simplified integral operation. This point for mathematical theory research and integral computation solutionsare of significance.Keyword：definite integral; symmetry; odd function; even function引言数学的对称美是解决数学难题的关键，同时也为数学研究提供了一种独特的方法。

函数的概念与性质(5知识点+4重难点+5方法技巧+5易错易混)(解析版)2025高考数学一轮知识清单

专题03函数的概念与性质（思维构建+知识盘点+重点突破+方法技巧+易混易错）知识点1函数的有关概念1、函数的概念：一般地，设,A B 是非空的数集，如果对于集合A 中的任意一个数x ，按照某种确定的对应关系f ，在集合B 中都有唯一确定的y 和它对应，那么就称:f A B →为从集合A 到集合B 的一个函数，记作(),y f x x A =∈.2、函数的三要素：（1）在函数(),y f x x A =∈中，x 叫做自变量，x 的取值范围A 叫做函数的定义域；（2）与x 的值相对应的y 值叫做函数值，函数值的集合{f (x )|x ∈A }叫做函数的值域。

显然，值域是集合B 的子集．（3）函数的对应关系：(),y f x x A =∈.3、相等函数与分段函数（1）相等函数：如果两个函数的定义域和对应关系完全一致，则这两个函数相等，这是判断两函数相等的依据．（2）分段函数：在函数定义域内，对于自变量x 取值的不同区间，有着不同的对应关系，这样的函数称为分段函数。

分段函数的定义域是各段定义域的并集，值域是各段值域的并集。

分段函数虽然是由几个部分构成，但它表示的是一个函数，各部分函数定义域不可以相交。

知识点2函数的单调性1、单调函数的定义设函数f (x )的定义域为I.如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量的值21,x x ，当21x x <时，都有)()(21x f x f <，那么就说函数f(x)在区间D 上是单调递增函数。

当21x x <时，都有)()(21x f x f >，那么就说函数f(x)在区间D 上是单调递减函数。

单调性的图形趋势（从左往右）上升趋势下降趋势2、函数的单调区间若函数y ＝f(x)在区间D 上是增函数或减函数，则称函数y ＝f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性，区间D 叫做y ＝f(x)的单调区间．【注意】（1）函数单调性关注的是整个区间上的性质，单独一点不存在单调性问题，故单调区间的端点若属于定义域，则区间可开可闭，若区间端点不属于定义域则只能开．（2）单调区间D ⊆定义域I .（3）遵循最简原则，单调区间应尽可能大；（4）单调区间之间可用“，”分开，不能用“∪”，可以用“和”来表示；3、函数单调性的性质若函数)(x f 与)(x g 在区间D 上具有单调性，则在区间D 上具有以下性质：（1）)(x f 与C x f +)(（C 为常数）具有相同的单调性.（2）)(x f 与)(x f -的单调性相反.（3）当0>a 时，)(x af 与)(x f 单调性相同；当0<a 时，)(x af 与)(x f 单调性相反.（4）若)(x f ≥0，则)(x f 与)(x f 具有相同的单调性.（5）若)(x f 恒为正值或恒为负值，则当0>a 时，)(x f 与)(x f a具有相反的单调性；当0<a 时，)(x f 与)(x f a具有相同的单调性.（6）)(x f 与)(x g 的和与差的单调性（相同区间上）:简记为：↗+↗=↗;（2）↘+↘=↘;（3）↗﹣↘=↗;（4）↘﹣↗=↘.（7）复合函数的单调性：对于复合函数y ＝f [g (x )]，若t ＝g (x )在区间(a ，b )上是单调函数，且y ＝f (t )在区间(g (a )，g (b ))或(g (b )，g (a ))上是单调函数若t ＝g (x )与y ＝f (t )的单调性相同，则y ＝f [g (x )]为增函数若t ＝g (x )与y ＝f (t )的单调性相反，则y ＝f [g (x )]为减函数．简称“同增异减”．知识点3函数的奇偶性1、函数的奇偶性奇偶性定义图象特点偶函数如果对于函数()f x 的定义域内任意一个x ，都有()()f x f x -=，那么函数f (x )是偶函数关于y 轴对称奇函数如果对于函数f (x )的定义域内任意一个x ，都有()()f x f x -=-，那么函数()f x 是奇函数关于原点对称2、函数奇偶性的几个重要结论（1）()f x 为奇函数⇔()f x 的图象关于原点对称；()f x 为偶函数⇔()f x 的图象关于y 轴对称．（2）如果函数()f x 是偶函数，那么()()f x f x =．（3）既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型，即()0f x =，x ∈D ，其中定义域D 是关于原点对称的非空数集．（4）奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性，偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性．（5）偶函数在关于原点对称的区间上有相同的最大(小)值，取最值时的自变量互为相反数；奇函数在关于原点对称的区间上的最值互为相反数，取最值时的自变量也互为相反数．知识点4函数的周期性1、周期函数的定义对于函数()y f x =，如果存在一个非零常数T ，使得当x 取定义域内的任何值时，都有()()+=f x T f x ，那么就称函数()f x 为周期函数，称T 为这个函数的周期．2、最小正周期：如果在周期函数()f x 的所有周期中存在一个最小的正数，那么这个最小正数就叫做()f x 的最小正周期．知识点5函数的对称性1、关于线对称若函数()y f x =满足()()f a x f b x +=-，则函数()y f x =关于直线2a b x +=对称，特别地，当a ＝b ＝0时，函数()y f x =关于y 轴对称，此时函数()y f x =是偶函数．2、关于点对称若函数()y f x =满足()()22-=-f a x b f x ，则函数()y f x =关于点(a ，b )对称，特别地，当a ＝0，b ＝0时，()()f x f x =--，则函数()y f x =关于原点对称，此时函数()f x 是奇函数．重难点01求函数值域的七种方法法一、单调性法：如果一个函数为单调函数，则由定义域结合单调性可快速求出函数的最值(值域)．（1）若函数y ＝f (x )在区间[a ，b ]上单调递增，则y max ＝f (b )，y min ＝f (a )．（2）若函数y ＝f (x )在区间[a ，b ]上单调递减，则y max ＝f (a )，y min ＝f (b )．（3）若函数y ＝f (x )有多个单调区间，那就先求出各区间上的最值，再从各区间的最值中决定出最大(小)值．函数的最大(小)值是整个值域范围内的最大(小)值．【典例1】（23-24高三·全国·专题）函数()221f x x =-（[]2,6x ∈）的最大值为（）A ．2B ．23C ．25D ．235【答案】B【解析】因为函数21y x =-在[]2,6上单调递增，所以根据单调性的性质知：函数()221f x x =-在[]2,6上单调递减，所以当2x =时，函数()221f x x =-取到最大值为()2222213f ==-.故选：B 【典例2】（23-24高三·全国·专题）函数()lg f x x x =+的定义域为1,1010⎡⎤⎢⎥⎣⎦，则值域为（）A ．9,1110⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B ．9,1110⎡⎤⎢⎥⎣⎦C ．99,10⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D ．[]9,11-【答案】A【解析】因为函数()lg f x x x =+的定义域为1,1010⎡⎤⎢⎥⎣⎦，且lg ,y x y x ==在1,1010⎡⎤⎢⎥⎣⎦内单调递增，可知()f x 在1,1010⎡⎤⎢⎥⎣⎦内单调递增，可知()f x 在1,1010⎡⎤⎢⎥⎣⎦内的最小值为191010f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，最大值为()1011f =，所以值域为9,1110⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.故选：A.法二、图象法：作出函数的图象，通过观察曲线所覆盖函数值的区域确定值域，以下函数常会考虑进行数形结合．（1）分段函数：尽管分段函数可以通过求出每段解析式的范围再取并集的方式解得值域，但对于一些便于作图的分段函数，数形结合也可很方便的计算值域．（2）()f x 的函数值为多个函数中函数值的最大值或最小值，此时需将多个函数作于同一坐标系中，然后确定靠下(或靠上)的部分为该()f x 函数的图象，从而利用图象求得函数的值域．【典例1】（23-24高三上·河南新乡·月考）对R x ∀∈，用()M x 表示()f x ，()g x 中的较大者，记为()()(){}max ,M x f x g x =，若函数()(){}2max 3,1M x x x =-+-，则()M x 的最小值为.【答案】1【解析】当()231x x -+≥-，即220x x --≤，即12x -≤≤时，()3M x x =-+，当()231x x -+<-，220x x -->，即2x >或1x <-时，()()21M x x =-，所以()[]()()()23,1,21,,12,x x M x x x ∞∞⎧-+∈-⎪=⎨-∈--⋃+⎪⎩，函数图象如图所示：由图可得，函数()M x 在(),1-∞-，()1,2上递减，在()2,+∞上递增，所以()()min 2231M x M ==-+=.【典例2】（23-24高三上·重庆北碚·月考）高斯是德国著名的数学家，近代数学奠基者之一，用其名字命名的“高斯函数”为：对于实数x ，符号[]x 表示不超过x 的最大整数，例如[e]3-=-，[2.1]2=，定义函数()[]f x x x =-，则函数()f x 的值域为.【答案】[0,1)【解析】由高斯函数的定义可得：当01x ≤<时，[]0x =，则[]x x x -=，当12x ≤<时，[]1x =，则[]1x x x -=-，当23x ≤<时，[]2x =，则[]2x x x -=-，当34x ≤<时，[]3x =，则[]3x x x -=-，易见该函数具有周期性，绘制函数图象如图所示，由图象知()f x 的值域为[0,1).法三、配方法：主要用于二次函数或可化为二次函数的函数，要特别注意自变量的取值范围.【典例1】（23-24高三上·全国·专题）函数()f x ）A ．[]0,2B ．[)0,∞+C ．[)2,+∞D ．()()0,22,+∞U 【答案】A【解析】令2230x x --+≥得，31x -≤≤，故定义域为[]3,1-，()[]0,2f x ==.故选：A【典例2】（2023高三·江西萍乡·开学考）函数212y x x =-++的值域为.【答案】4(,0)[,)9-∞+∞ 【解析】由题得220,1x x x -++≠∴≠-且2x ≠.因为221992()244x x x -++=--+≤,且220x x -++≠.所以原函数的值域为4(,0)[,)9-∞+∞ .法四、换元法：换元法是将函数解析式中关于x 的部分表达式视为一个整体，并用新元t 代替，将解析式化归为熟悉的函数，进而解出最值(值域)．（1）在换元的过程中，因为最后是要用新元解决值域，所以一旦换元，后面紧跟新元的取值范围．（2）换元的作用有两个：①通过换元可将函数解析式简化，例如当解析式中含有根式时，通过将根式视为一个整体，换元后即可“消灭”根式，达到简化解析式的目的．②可将不熟悉的函数转化为会求值域的函数进行处理【典例1】（2023高三上·广东河源·开学考试）函数()2f x x =的最大值为.【答案】178()0t t =≥，则21x t =-，所以()22117222048y t t t t ⎛⎫=-++=--+≥ ⎪⎝⎭，由二次函数的性质知，对称轴为14t =，开口向下，所以函数2117248y t ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭在10,4⎡⎤⎢⎣⎦单调递增，在1,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递减.所以当14t ==，即1516x =时，()f x 取得最大值为max 151517()()1688f x f ===.【典例2】（23-24高三·全国·专题）函数1y x =-的值域为（）A ．1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B ．[)0+，∞C ．1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D ．1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭【答案】Ct =，()0t ≥，则212t x -=，所以函数()22211112222t t t y t t +-=++=++=，函数在[)0,+∞上单调递增，0=t 时，y 有最小值12，所以函数1y x =-1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭.故选：C法五、分离常数法：主要用于含有一次的分式函数，形如+=+ax by cx d或2++=+ax bx e y cx d （a ，c 至少有一个不为零）的函数，求其值域可用此法以+=+ax by cx d为例，解题步骤如下：第一步，用分子配凑出分母的形式，将函数变形成=++a ey c cx d的形式，第二步，求出函数=+e y cx d 在定义域范围内的值域，进而求出+=+ax by cx d的值域。

转动配分函数中的对称数

计算非线型多原子分子对称数的一般方法．
１群论方法
对线型分子，是分子经过刚
表１常见非线塑多原子分子所属点群的纯旋转予群及其阶
点群ＣｔＣＣＣＣ，ＣｈＤＤｄＴ（ＯｈＩＩＤｈＴｄ）ｈ
类型）２一，易确定．非线型多原子分子，转动配分函数的数学表达式为ｑ型一８。２ｋ一Ｅ较对其线ｎ（ｎＴ）（）／ｈａ，确定分子的对称数就不那么容易，其初学统计力学者往往很感为难．说有的要尤虽教科书也给出了确定非线型多原子分子对称数的零散实例，对其一般计算方法并未涉及，有的教３但还学参考书上甚至给出错误答案．给初学物化者计算非线型多原子分子转动配分函数带来相当大的困难，这也导致了教学上的一些混乱．本文用群论方法结合数学归纳法讨论了非线型多原子分子的对称数，出了给
原子分子的对称数．如交例
错式Ｆ（属Ｄｄ，ｅＣＨ）群由表
１可得Ｄａ的纯旋转子群为群
Ｄ，旋转子群Ｄ纯的阶（群即
元素的个数）１，以交错是０所式Ｆ（的对称数为１，它一些常见非线型多原子分子的对称数见表２ｅｃＨ）Ｏ其

第二章对称性与群论基础

一个节面通过成键原子，另一个位于成键原子之间
节面通过成键原子
四化学反应中的轨道对称性
化学键的形成与否取决于参与成键的轨道的对称性，具有相似对称性的相互作用有利于反应的发生，即是允许的反应。对称性不同的相互作用是禁阻的反应。对于一个双分子的反应，在反应时，在前线轨道中的电子流向是由一个分子的最高占据分子轨道流向另一个分子的最低未占据轨道。
综上所述，这两种相互作用方式都是不可能的，说明H2与I2 的作用是双分子反应难以成立。
现在研究表明，H2与I2的反应是一个叁分子自由基反应，I2分子先离解为I原子，I原子再作为自由基同H2分子反应。
(a)顺式－[Co(en)2Cl2]+ 具有旋光性
(b)反式－[Co(en)2Cl2]+ 没有旋光性
三原子轨道和分子轨道的对称性
原子轨道或分子轨道 s p d f * * δ 对称性节面数节面方位 g o 无节面 u 1 节面通过成键原子 g 2 节面通过成键原子 u 3 节面通过成键原子 g u u g g o 1 1 2 2 无节面节面位于成键原子之间节面通过成键原子
C2v E C2 σxz σyz A1 1 1 1 1 B2 1 －1 －1 1
类似地，将py 、pz 进行操作可以得到
E C2 σxz σyz pz→ pz pz pz pz py→ py －py －py py 特征标表
pz py
2.4 对称性在无机化学中的应用一分子的对称性与偶极矩判定
分子的偶极矩被用来衡量分子极性的大小。对于多原子分子，它的偶极矩就是分子中所有分偶极矩的矢量和。
Байду номын сангаас
其中，任何具有一条C2轴，2个对称面和恒等操作这四种对称操作组合的分子属于 C2v “点群”。

第五章对称性匹配的线性组合

P B11 1 5 8 4 P B12 2 6 7 3 P B19 9 10
D2 E C2(z) C2(y) C2(x)
B1
1
1
-1 -1
用D2群的PB2投影算符作用于φ1，φ2，得：
P B21 1 5 8 4 P B22 2 6 7 3
D2 E C2(z) C2(y) C2(x)
3 2
y
1 2
y
第二节完整投影算符的应用实例
即:
Cˆ 3
x
1 2
x
3y 2
Cˆ 3 y
3 x1 y 22
Cˆ 3 z z
所以：
Cˆ3 xz yz z2
1 2
x
3 2
y z
3 2
x
1 2
y z
z2
1 2
3 2
xz
3 2
1 2
yz
z2
第二节完整投影算符的应用实例
Pˆ1E1 xz yz z2
然而，为了处理问题方便，我们更愿意选择实系数的波函数。
通常的做法，就是将这些复函数线性组合形成只含实系数的基函数。
第五节一般的简化方法
将两个复函数相加，得：
ε ε
1 ε2 ε3 1 ε2 ε3
cos 2π isin 2π cos 2π isin 2π
3
3
3
3
21 ε ε 2 ε ε 3
第三节 “不完整”投影算符
我们知道：
Pj t t
lj h
R
Γ
R
j t t
Rˆ
上式两边对全部t’值求和，得：
Pˆ j
t
Pˆttj
lj h

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收稿日期：０１４５２１一Ｏ —１
９０
内蒙古石油化工
２ｌ年第１期Ｏ１６
高职化学教学中学生实验能力的培养
马晓丽
（内蒙古化工职业学院，内蒙古呼和浩特００１）１００
摘要：高职教育的任务是培养高素质、高技能的人才。在基础化学教学当中，强对学生实践性教加学环节的教学指导，养学生综合的化学实验能力，培实现高技能人才的培养目标是每一个实践性教学指
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非线型多原子分子，其转动配分函数的数学表达式为ｑ线＝８２ｋ。（Ｉ “／ｈ，确定分子的型ｎ（ｎＴ）／Ｉ）。ａ。要。Ｉ对称数。就不那么容易，其初学统计力学者往往很尤感为难．虽说有的教科书也给出了确定非线型多原子分子对称数的零散实例，但对其一般计算方法并未涉及，有的教学参考书上甚至给出错误答案。还这给初学物化者计算非线型多原子分子转动配分函数带来相当大的困难，也导致了教学上的一些混乱．本文用群论方法结合数学归纳法讨论了非线型多原子分子的对称数，给出了非线型多原子分子对称数计算的一般方法。１群论方法
用性等明显特点。外显性是指学生操作的正确性、熟练程度、速度及敏锐度，家一眼就能看出来。现场专
化学实验观察和化学实验分析是实验能力的重
要组成部分，穿于整个实验过程当中，贯两者密不可
中图分类号：４４Ｏ１
文献标识码：Ａ
文章编号：０６７８（０１１一ｏ８ —０１０－９１２１）６０９１
表２常见多原子分子的对称数
转动配分函数是统计热力学中极为重要的物理参量之一，练地理解和准确地计算各分子的转动熟配分函数是对学生的基本要求。然而，转动配分函数的数学表达式是与分子的对称数ａ相关联的，准欲确地计算转动配分函数必须能正确熟练地写出目标分子的对称数。线型分子，对其转动配分函数的数学表达式为ｑ型ｎＩＴｏ。其中对异核双原子分子一８。／ｈ，ｋ（Ｈ—Ｃ，如ｌＨ—Ｄ等）不对称线型多原子分子（和如Ａ—Ａ—Ｂ，Ａ—Ａ—Ｂ —Ｂ等类型）－１；同核双原ａ对子分子（Ｏ，。和对称线型多原子分子（Ａ如。Ｈ等）如Ｂ—Ａ，Ａ—Ｂ—Ｂ—Ａ等类型）一２较易确定。口，对
表１常见非线型多原子分子所属点群的纯旋转子群及其阶
对线型分子，ａ是分子经过刚性转动一周后，不可分辨的几何位置数。而对非线型多原子分子，实ａ
际就是分子的所有真轴经刚性转动所产生的独立对称操作的个数，或者说ａ是分子所属点群的纯旋转子群的阶数。
线的。实用性是指这些技能是以专业为背景的岗位通用职业技能，用人单位面试所直接考查的技是
能，决定学生毕业时能否直接上岗或解决生产第它
线的实际问题，这种能力是操作能力的核心部分，也是高职学生在市场求职中具备核心竞争力的源泉
２１年第１期０１６
内蒙古石油４ｒＬ．－
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配分函数中分子对称数的确定
谷中明
（包头师范学院化学学院，内蒙古包头０４３）１００
摘要：析讨论了转动配分函数中的对称数和分子对称性的关系，用群论和数学归纳法给出了分运计算非线型多原子分子对称数的一般方法。澄清了某些现行教学参考书中的错误表述，强了物理化学加教学上分子点群知识和统计热力学知识的联系。关键词：动配分函数；转对称数；轴；真对称操作
导者应认真思考和研究的问题。关键词：高职高专；学实验；能培养化技
中图分类号：１．：６Ｇ７８５Ｏ —３
文献标识码）６ｏ９一０１０—７８（０１１一０ｏ２
化学实验能力是综合能力的体现，常可将其通划分为实验操作能力、验观察分析能力、验协作实实能力和实验创新设计能力。
１化学实验操作能力的培养实验操作能力在化学实验能力的各种要素中占有显要的地位。化学实验操作能力是靠学生的亲自操作、期训练才能达到一种能力，学生将知识转长是化成智能的重要环节。加强学生的“ 勤动手 ” 能力，学生只有在动手的过程中，能将基础知识、才基本原理转化为技能。实验操作能力具有外显性、现场性、实
一
和基础。在实验教学中必须把这种能力的培养放在
诸多能力培养的首位，且在实验的选择及设计上而
应体现职业岗位的实际，否则我们学生的实验能力就会丧失高职的特色。２化学实验观察分析能力的培养