[初中教育]分子对称性.ppt

(i) n=4k 有C2轴而没有i，有半轴 (ii) n=4k+2 有 i 而没有C2轴，有半轴 S2n-1=C(2n-1)?h S2n(Ch) S4k(C2) S4k+2(i) S1=Cs S2=Ci 总 结 (iii) 二面体群——有一个Cn轴和n个垂直于Cn的C2轴， Dn，Dnh，Dnd 1) Dn群 元素 E，nC2?Cn 操作 阶 2n D2群，扭歪的乙烯 C2 C2 C2 Cn D3：三二乙胺络钴离子螯合物[Co(NH2CH2CH2NH2)3]3+ C2 C2 C2 Dn分子很少见 C2 C2 C2 C2 2) Dnh群 生成 nC2?Cn+?h 元素： E，Cn，nC2，?h 操作： 阶数：4n C2 D2h D3h 重叠式乙烷 {E,C2,2C2, ?h,i,2?v} {E,2C3,2S3, 3C2,3?v ?h} D5h {E,5C6,5S6, 6C2,6?v ?h} D6h 特点： （1） Cn·?h?Sn, Cn就是Sn （2） C2·?h ?n个Cv, n个Cv通过Cn （3） n为偶数时有i x y z ?h ? 元素： E，Cn，nC2，?h 操作： 3) Dnd群 生成 Dn+n?d ?d ：平分相邻两个C2轴之间的夹角 操作： 常见D2d~D5d 丙二烯 联苯 螺壬烷 C2 ?d 完全正交叉的乙烷 正交叉构象的二茂铁 （1） 有C2, ?d?S2n, Cn就是Sn （2） n为奇数时有i （3） 没有?h 比较Dnh与Dnd Dnh Dnd ?h 垂直于主轴 ?d 过主轴 Sn S2n i(偶) i(奇) 环丙烷 反乙烷 {E,2C3,3C2, ?h,3?v,S31,S35} {E,2C3,3C2, 3?d,S61,i,S65} 特点： Cnv Cnh Dnh Dnd 无?h 上下不一样 无?v 左右或前后不对应 全有 最对称 有S2n, 无?h 旋转对应 4. 高对称群——含有二个以上高次轴Cn(n?2)的点群 T Th Td O Oh I Id 高对称群的对称特征与正多面体的对称性相对应 (platon’s polyhydrons) 正多面体：面为彼此相等的正多边形 正四面体 正六面体 正八面体 正十二面体 正二十面体 正四面体 正六面体 正八面体 正十二面体 正二十面体 面 棱 角 群 4 6 4 Td 6 12 8 Oh 8 12 6 Oh 12 30 20 Id 20 30 12 Id * * 第四章 分子对称性 4.1 对称操作和对称元素 4.2 对称操作 对称元素的组合 4.3 分子的点群 4.4 分子的偶极距和极化率 4.5 分子的手性和旋光性 4.6 群的表示 目标: 从对称的观点研究分子立体构型（几何构型）和能量构型 ( 电子构型 ) 的特性。 根据: 对称性的世界 宏观世界----植物, 树叶; 动物; 昆虫; 人体 微观世界----电子云; 某些分子 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。 4.1. 对称操作和对称元素 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。 群论：是数学抽象，是化学研究的重要工具。 根据分子的对称性可以： 了解物体平衡时的几何构型, 分子中原子的平衡位置； 表示分子构型，简化描述；简化计算；指导合成； 平衡构型取决于分子的能态, 据此了解、预测分子的性质。 例： 对称操作： 使分子处于等价构型的某种运动。 不改变物体内部任何两点间的距离而使物体复原的操作。 复原就是经过操作后，物体中每一点都放在周围环境与原先相似的相当点上，无法区别是操作前的物体还是操作后的物体。 对称操作 旋转、反映、反演、象转、反转。 算符表示 基本对称操作：旋转和反映。 对称元素： 完成对称操作所关联的几何元素（点、线、面及其组合） 旋转轴， 镜面，对称中心，映轴，反轴 符号 基本对称元素：对称轴和对称面 1. 旋转操作和旋转轴 Cn 旋转2?/3 等价于旋转2? (复原) 基转角?=360?/n C3 — 三重轴，逆时针。 操作 算符操作可用矩阵表示，如： 2. 反演操作与