对称性ppt课件

第一章对称性和点群 1 1对称操作和对称元素 1 2分子点群 1 3分子点群的确定 1 4简单应用 1 对称元素 旋转轴 对称轴 对称操作 旋转 1 1分子的对称操作与对称元素 对称操作是指不改变物体内部任何两点间的距离而使物体复原的操作 对称操作所依据的几何元素称为对称元素 2 1 对称轴和旋转操作 旋转2 2复原基转角 360 nC2二重轴 操作 3 旋转2 3复原C3三重轴 1 对称轴和旋转操作 4 1 对称轴和旋转操作 5 SF6 C4主轴 垂直于主轴4个C2 1 对称轴和旋转操作 6 C 1 对称轴和旋转操作 7 2 对称面与反映操作 v h d 8 v 通过主轴的对称面 2 对称面与反映操作 9 和主轴垂直的对称面 h 重叠式C2H6 2 对称面与反映操作 10 通过主轴 平分副轴夹角的对称面 d 2 对称面与反映操作 11 试找出分子中的对称面 12 3 对称中心与反演操作 13 3 对称中心与反演操作 14 4 非真轴和非真转动 15 1 重叠型二茂铁具有S5 C5和与之垂直的 也都独立存在 2 甲烷具有S4 但C4和与之垂直的 并不独立存在 只有C2与S4共轴 16 注意 C4和与之垂直的 都不独立存在 17 18 1 2分子的点群 分子对称性是联系分子结构和分子性质的重要桥梁之一 在化学研究中 我们经常要确定一个分子 离子或原子簇所属的对称点群 如果分子M所具有的对称元素的所有对称操作形成一个完全集合G 我们就说分子M的对称性属于点群G 19 20 Cn点群 只有1个Cn对称轴 独立对称操作有n个 阶次为n C1 21 Cn点群 C2 部分交错式 C3 22 Cnv点群 1个Cn轴 通过此轴有n个 v阶次为2n C3v 23 Cnv点群 C2v C v 24 Cnh点群 有1个Cn轴垂直于此轴有1个 h阶次为2n HCI CIH C2 h i 25 Cnh点群 I7 离子 C2h H3BO3分子 C3h 26 Cnh点群 Cs 27 Dn点群 1个Cn轴垂直于此轴的n个C2轴阶次为2n D2 D3 28 Dnh点群 由Dn群的对称元素系中加入垂直于Cn轴的 h D2h 若Cn为偶数轴对称元素系中含有n个 v和i 29 Dnh点群 若Cn为奇数轴对称元素系中含有n个 v不含i BF3 PCl5 D3h 30 Dnh点群 N2 D h 同核双原子分子H2 N2 O2等 或中心对称的线型分子CO2 CS2 C2H2 Hg2Cl2等属于D h对称性 31 Dnd点群 Dn群的对称元素系通过Cn有平分2个C2轴的夹角的n个 d D3d 若Cn奇数轴 对称元素系中含有i 32 Dnd点群 33 Sn点群 分子中只含有一个映转轴Sn的点群 1 S1 故S1群相当于Cs群 对称元素仅有一个对称面 2 S2 i 故S2群亦记为Ci群 对称元素仅有一个对称中心 34 Sn点群 分子中只含有一个映转轴Sn的点群 1 S1 故S1群相当于Cs群 对称元素仅有一个对称面 2 S2 i 故S2群亦记为Ci群 对称元素仅有一个对称中心 3 S4 S6等 故常记为S2n 35 Sn点群 分子中只含有一个映转轴Sn的点群 36 高阶群Td Oh Ih 正四面体 正八面体 37 高阶群Td Oh Ih 正三角二十面体 正五角十二面体 B12H12 C20H20 38 1 3分子点群的确定 39 例 P4 40 C2v 41 C2h 42 Cs 43 D4h 44 C3v 45 P4 Td 46 S4 47 例 P4 C2v C2h Cs C3v D4h S4 Td 48 1 4分子点群的应用 分子的极性 具有对称中心的分子不可能是极性分子 分子不可能具有垂直于任何镜面的偶极矩 分子不可能具有垂直于任何旋转轴的偶极矩 极性分子 只有属于Cn Cnv n 2 3 和 s点群的分子才具有偶极矩 49 分子的极性 只有属于Cn Cnv n 2 3 和 s点群的分子才具有偶极矩 C2 C3v Cs 50 分子的极性 C3h D3h D4h 51 分子的旋光性 52 分子的旋光性 有机化学中常用有无不对称碳原子作为有无旋光性的标准 这是一个简单实用但不够严密的标准 53 分子的旋光性 有 平面 有对称中心i 有Sn映转轴的分子 没有旋光性 Cn 含C1 群Dn群 54 1 4分子点群的应用 特征标 分子轨道的对称性 分子振动对称性 等等 许多 55 习题 指出下列分子或离子所属点群 HCN NH2Cl CO32 SiF4 SiFClBrI XeF5 四方锥 56