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1. 以下哪种对称操作是真操作〔B)A．反映 B．旋转 C．反演2. 以下哪种分子与立方烷具有完全一样的对称性：(C)A．C60 B．金刚烷 C．SF63. 设想从乙烷分子的重叠构象出发,经过非重叠非穿插构象,最后变为穿插构象. 点群的变化是：(B)A. D3→D3h→D3dB. D3h→D3→D3dC. C3h→C3→C3V4. S在室温下稳定存在的形式为正交硫, 其中的分子是S8环, 分子点群为(B)A.C4vB. D4dC. D8h5. 对s、p、d、f 原子轨道分别进展反演操作，可以看出它们的对称性分别是(B)A．u, g, u, g B. g, u, g, u C. g, g, g, g 6. CH4分子中具有映轴S4 (B )A．但旋转轴C4和与之垂直的镜面都不独立存在B．旋转轴C4和与之垂直的镜面也都独立存在C．旋转轴C4也存在，而与之垂直的镜面不存在7. 对映异构体的旋光大小相等、方向相反(B )A. 其中偏振面顺、逆时针旋转者分别称为右旋体和左旋体，记作〔+〕和〔-〕B. 其中偏振面顺、逆时针旋转者分别称为左旋体和右旋体，记作〔-〕和〔+〕C. 对映异构体的等量混合物称为内消旋体，用〔±〕标记.8. CH4分子中具有映轴S4 ( A)A．但旋转轴C4和与之垂直的镜面都不独立存在B．旋转轴C4和与之垂直的镜面也都独立存在C．旋转轴C4也存在，而与之垂直的镜面不存在9. 对映异构体的旋光大小相等、方向相反( A )A. 其中偏振面顺、逆时针旋转者分别称为右旋体和左旋体，记作〔+〕和〔-〕B. 其中偏振面顺、逆时针旋转者分别称为左旋体和右旋体，记作〔-〕和〔+〕C. 对映异构体的等量混合物称为内消旋体，用〔±〕标记.10. 丙二烯分子属于D 2d 点群. 由此推测 ( C ) A. 分子中只有σ键 B. 分子中有一个大π键Π33 C. 分子中有两个互相垂直的小π键11. 己三烯电环化反响, 在加热条件下保持什么对称性不变？( B )A ．C 2B.mC. m 和C 212. 旋光性分子的对映异构体可用R 与S 区分, 分别取自拉丁词右和左的首字母； 旋光方向用〔+〕与〔-〕区分, 分别代表右旋和左旋( C) A ．R 型分子的旋光方向必定是〔+〕，S 型分子必定是〔-〕 B ．R 型分子的旋光方向必定是〔-〕，S 型分子必定是〔+〕 C ．一般地说，由R 、S 构型不能断定分子的旋光方向 13. 一个分子的分子点群是指：( A ) A ．全部对称操作的集合 B ．全部对称元素的集合 C ．全部实对称操作的集合14. 对于CO 2和H 2O ，以下哪种说法是正确的：( A )A. CO 2振动的红外与拉曼活性是互斥的，而H 2O 那么否B. SO 2振动的红外与拉曼活性是互斥的，而H 2O 那么否C. 它们都属于C 2v 点群15. 群中的某些元素假设可以通过相似变换联络起来，它们就共同组成( A ) A.一个类 B. 一个子群 C.一个不可约表示 16. 对一个可约表示进展约化得到几个不可约表示。
04分子的对称性【】和都是直线型分子，写出该分子的对称元素。
解：HCN：; CS2：【】写出分子中的对称元素。
解：【】写出三重映轴和三重反轴的全部对称操作。
解：依据三重映轴S3所进行的全部对称操作为：，，，，依据三重反轴进行的全部对称操作为：，，，，【】写出四重映轴和四重反轴的全部对称操作。
解：依据S4进行的全部对称操作为：依据进行的全部对称操作为：【】写出和通过原点并与轴重合的轴的对称操作的表示矩阵。
解：，【】用对称操作的表示矩阵证明：（a）（b）（c）解：（a），推广之，有，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。
（b）这说明，若分子中存在两个互相垂直的C2轴，则其交点上必定出现垂直于这两个C2轴的第三个C2轴。
推广之，交角为的两个轴组合，在其交点上必定出现一个垂直于这两个C2轴轴，在垂直于轴且过交点的平面内必有n个C2 轴。
进而可推得，一个轴与垂直于它的C2 轴组合，在垂直于的平面内有n个C2 轴，相邻两轴的夹角为。
（c）这说明，两个互相垂直的镜面组合，可得一个轴，此轴正是两镜面的交线。
推而广之，若两个镜面相交且交角为，则其交线必为一个n次旋转轴。
同理，轴和通过该轴的镜面组合，可得n个镜面，相邻镜面之交角为。
【】写出（反式）分子全部对称操作及其乘法表。
解：反式C2H2C l2分子的全部对称操作为：对称操作群的乘法为：【】写出下列分子所归属的点群：，，氯苯，苯，萘。
【】判断下列结论是否正确，说明理由。
（a）凡直线型分子一定有轴；（b）甲烷分子有对称中心；（c）分子中最高轴次与点群记号中的相同（例如中最高轴次为轴）；（d）分子本身有镜面，它的镜像和它本身相同。
解：（a）正确。
直线形分子可能具有对称中心（点群），也可能不具有对称中心（点群）。
但无论是否具有对称中心，当将它们绕着连接个原子的直线转动任意角度时，都能复原。
因此，所有直线形分子都有轴，该轴与连接个原子的直线重合。
结构化学基础习题答案结构化学基础习题答案在学习结构化学的过程中，习题是不可或缺的一部分。
通过解答习题，我们可以巩固所学的知识，提高解决问题的能力。
下面我将为大家提供一些结构化学基础习题的答案，希望能对大家的学习有所帮助。
1. 以下化合物中，哪一个具有最高的沸点？答案：沸点取决于分子间的相互作用力。
在这些化合物中，氢键是最强的相互作用力，因此具有最高沸点的化合物应该是具有氢键的化合物。
在给出的化合物中，甲醇（CH3OH）具有氢键，因此其沸点最高。
2. 以下哪个分子是非极性分子？答案：分子的极性取决于键的极性和分子的几何形状。
如果分子中的键都是非极性的，并且分子的几何形状对称，那么该分子就是非极性分子。
在给出的分子中，二氧化碳（CO2）的键都是非极性的，并且分子的几何形状是线性的，因此二氧化碳是非极性分子。
3. 以下哪个分子是具有最高的极性？答案：分子的极性取决于键的极性和分子的几何形状。
在给出的分子中，氟化氢（HF）的键是最极性的，因为氟原子的电负性最高。
所以，氟化氢是具有最高极性的分子。
4. 以下哪个化合物是具有最高的熔点？答案：熔点取决于分子间的相互作用力。
在这些化合物中，离子键是最强的相互作用力，因此具有最高熔点的化合物应该是具有离子键的化合物。
在给出的化合物中，氯化钠（NaCl）具有离子键，因此其熔点最高。
5. 以下哪个分子是具有最高的沸点？答案：沸点取决于分子间的相互作用力。
在这些分子中，范德华力是最弱的相互作用力，而氢键是最强的相互作用力。
在给出的分子中，水（H2O）具有氢键，而其他分子都是通过范德华力相互作用的。
因此，水具有最高的沸点。
通过解答以上习题，我们可以巩固对结构化学基础知识的理解。
同时，我们也能够更好地理解分子间相互作用力对物质性质的影响。
希望这些答案能够对大家的学习有所帮助，并且激发大家对结构化学更深入的探索。
祝大家学习进步！。
一、填空题
1.群的表示可分为可约表示和不可约表示。
2.判断分子有无旋光性的标准是是否具有反轴。
3. 分子有无偶极矩与分子对称性有密切关系，只有属于C n和C nv这两类点群的分子才具有偶极矩，而其它点群的分子偶极矩为0。
二、选择题
1. CO2分子没有偶极矩，表明该分子是【D 】
A. 以共价键结合的
B. 以离子键结合的
C. V形的
D. 线形的，并且有对称中心
2. 根据分子的对称性，可知CCl4分子的偶极矩等于【A 】
A. 0
B. 1.03
C. 1.85
D. 1.67
3. 组成点群的群元素是什么【A 】
A. 对称操作
B. 对称元素
C. 对称中心
D. 对称面
4. CH4属于下列哪类分子点群【A 】
A. T d
B. D h
C. C3v
D. C s
5. H2O属于下列哪类分子点群【 A 】
A. C2v
B. C3v
C. C2h
D. O h
三、回答问题
1. 找出H2O分子和NH3分子的对称元素和对称操作及其所属点群，并建立其对称操作的乘积表。
课本第125页：表4.2.1和表4.2.2
课本第142页：表4.6.3。
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。
04分子的对称性【4.1】HCN 和2CS 都是直线型分子，写出该分子的对称元素。
解：HCN ：(),C υσ∞∞; CS 2：()()2,,,,h C C i υσσ∞∞∞【4.2】写出3H CCl 分子中的对称元素。
解：()3,3C υσ【4.3】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所进行的全部对称操作为：1133h S C σ=，2233S C =，33h S σ= 4133S C =，5233h S C σ=，63S E = 依据三重反轴3I 进行的全部对称操作为：1133I iC =，2233I C =，33I i = 4133I C =，5233I iC =，63I E =【4.4】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进行的全部对称操作为：11213344442444,,,h h S C S C S C S E σσ====依据4I 进行的全部对称操作为：11213344442444,,,I iC I C I iC I E ====【4.5】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 ⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦【4.6】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。
（b ）()12z x x C y y z z -⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦ 这说明，若分子中存在两个互相垂直的C 2轴，则其交点上必定出现垂直于这两个C 2轴的第三个C 2轴。
推广之，交角为2/2n π的两个轴组合，在其交点上必定出现一个垂直于这两个C 2轴n C 轴，在垂直于n C 轴且过交点的平面内必有n 个C 2 轴。
进而可推得，一个n C 轴与垂直于它的C 2 轴组合，在垂直于n C 的平面内有n 个C 2 轴，相邻两轴的夹角为2/2n π。
（c ）yz xz yz x x x y y y z z z σσσ-⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=-=-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦ ()12z x x C y y z z -⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦ ()12yz xz x C σσ=这说明，两个互相垂直的镜面组合，可得一个2C 轴，此2C 轴正是两镜面的交线。
推而广之，若两个镜面相交且交角为2/2n π，则其交线必为一个n 次旋转轴。
同理，n C 轴和通过该轴的镜面组合，可得n 个镜面，相邻镜面之交角为2/2n π。
【4.7】写出ClHC CHCl =（反式）分子全部对称操作及其乘法表。
解：反式C 2H 2C l2分子的全部对称操作为：12,,,h E C i σ【4.8】写出下列分子所归属的点群：HCN ，3SO ，氯苯()65C H Cl ，苯()66C H ，萘()108C H 。
解：【4.9】判断下列结论是否正确，说明理由。
（a ） 凡直线型分子一定有C ∞轴； （b ） 甲烷分子有对称中心； （c ） 分子中最高轴次()n 与点群记号中的n 相同（例如3h C 中最高轴次为3C 轴）；（d ） 分子本身有镜面，它的镜像和它本身相同。
解：（a ） 正确。
直线形分子可能具有对称中心（h D ∞点群），也可能不具有对称中心（v C ∞点群）。
但无论是否具有对称中心，当将它们绕着连接个原子的直线转动任意角度时，都能复原。
因此，所有直线形分子都有C ∞轴，该轴与连接个原子的直线重合。
（b ） 不正确。
因为，若分子有对称中心，则必可在从任一原子至对称中心连线的延长线上等距离处找到另一相当原子。
甲烷分子（d T 点群）呈正四面体构型，显然不符合此条件。
因此，它无对称中心。
按分子中的四重反轴进行旋转-反演操作时，反演所依据的“反轴上的一个点”是分子的中心，但不是对称中心。
事实上，属于d T 点群的分子皆无对称中心。
（c ） 就具体情况而言，应该说（c ）不全错，但作为一个命题，它就错了。
这里的对称轴包括旋转轴和反轴（或映轴）。
在某些情况中，分子最高对称轴的轴次（n ）与点群记号中的n 相同，而在另一些情况中，两者不同。
这两种情况可以在属于nh C ，nh D 和nd D 等点群的分子中找到。
在nh C 点群的分子中，当n 为偶数时，最高对称轴是n C 轴或n I 轴。
其轴次与点群记号中的n 相同。
例如，反式C 2H 2Cl 2分子属2h C 点群，其最高对称轴为2C 轴，轴次与点群记号的n 相同。
当n 为基数时，最高对称轴为2h I ，即最高对称轴的轴次是分子点群记号中的n 的2倍。
例如，H 3BO 3分子属2h C 点群，而最高对称轴为6I 。
在nh D 点群的分子中，当n 为基数时，最高对称轴为n C 轴或n I 轴，其轴次（n ）与点群记号中的n 相同。
例如，C 6H 6分子属6h D 点群，在最高对称轴为6C 或6I ，轴次与点群记号中的n 相同。
而当n 为奇数时，最高对称轴为2n I ，轴次为点群记号中的n 的2倍。
例如，CO 3－属3h D 点群，最高对称轴为6I ，轴次是点群记号中的n 的2倍。
在nd D 点群的分子中，当n 为奇数时，最高对称轴为n C 轴或n I 轴，其轴次与分子点群记号中的n 相同。
例如，椅式环己烷分子属3d D 点群，其最高对称轴为3C 或3I ，轴次与点群记号中的n 相同。
当n 为偶数时，最高对称轴为2n I ，其轴次是点群记号中n 的2倍。
例如，丙二烯分子属2d D 点群，最高对称轴为4I 。
轴次是点群记号中的n 的2倍。
（d ）正确。
可以证明，若一个分子具有反轴对称性，即拥有对称中心，镜面或4m （m 为正整数）次反轴，则它就能被任何第二类对称操作（反演，反映，旋转-反演或旋转-反映）复原。
若一个分子能被任何第二类对称操作复原，则它就一定和它的镜像叠合，即全同。
因此，分子本身有镜面时，其镜像与它本身全同。
【4.10】联苯6565C H C H -有三种不同构象，两苯环的二面角()α分别为：（a ）0α=，（b ）090α=，（c ）0090α<<，试判断这三种构象的点群。
解：【4.11】5SF Cl 分子的形状和6SF 相似，试指出它的点群。
解：SF 6分子呈正八面体构型，属h O 点群。
当其中一个F 原子被Cl 原子取代后，所得分子SF 5Cl 的形状与SF 6 分子的形状相似（见图4.11），但对称性降低了。
SF 5Cl 分子的点群为4v C 。
图4.11 SF 5Cl 的结构【4.12】画一立方体，在8个顶角上放8个相同的球，写明编号。
若：（a ）去掉2个球，（b ）去掉3个球。
分别列表指出所去掉的球的号数，指出剩余的球的构成的图形属于什么点群？ 解：图4.12示出8个相同求的位置及其编号。
（a ） 去掉2个球：去掉的球的号数所剩球构成的图形所属的点群 图形记号1和2，或任意两个共棱的球2C υA3733A B C3733D E F【4.13】判断一个分子有无永久偶极矩和有无旋光性的标准分别是什么？解：凡是属于nC和nCυ点群的分子都具有永久偶极距，而其他点群的分子无永久的偶极距。
由于11h sC C Cυ≡≡，因而sC点群也包括在nCυ点群之中。
凡是具有反轴对称性的分子一定无旋光性，而不具有反轴对称性的分子则可能出现旋光性。
“可能”二字的含义是：在理论上，单个分子肯定具有旋光性，但有时由于某种原因（如消旋或仪器灵敏度太低等）在实验上测不出来。
反轴的对称操作是一联合的对称操作。
一重反轴等于对称中心，二重反轴等于镜面，只有4m 次反轴是独立的。
因此，判断分子是否有旋光性，可归结为分子中是否有对称中心，镜面和4m次反轴的对称性。
具有这三种对称性的分子（只要存在三种对称元素中的一种）皆无旋光性，而不具有这三种对称性的分子都可能有旋光性。
【4.14】作图给出()()322Ni en NH Cl可能的异构体及其旋光性。
解：见图4.14图4.14【4.15】由下列分子的偶极矩数据，推测分子立体构型及其点群。
（a ） 32C O()0μ=（b ） 2SO ()305.4010C m μ-=⨯⋅（c ） N C C N ≡-≡ ()0μ=（d ） H O O H---()306.910C m μ-=⨯⋅（e ） 22O N NO -()0μ=（f ） 22H N NH - ()306.1410C m μ-=⨯⋅（g ） NH 2N H 2()305.3410C m μ-=⨯⋅解：注：由于N 原子中有孤对电子存在，使它和相邻3个原子形成的化学键呈三角锥形分布。
【4.16】指出下列分子的点群、旋光性和偶极矩情况：（a ） 33H C O CH -- （b ） 32H C CH CH -= （c ） 5IF （d ） 8S （环形） （e ） 22ClH C CH Cl -（交叉式）（f ）BrN （g ）NH 23Cl序号 点群 旋光性 偶极距 *a 2C υ 无 有 *bs C 无 有 c 4C υ无 有 d 4d D 无 无 e 2h C 无 无 fs C无有g 1C 有 有3【4.17】请阐明表4.4.3中4对化学式相似的化合物，偶极矩不同，分子构型主要差异是什么？ 解：在C 2H 2分子中，C 原子以sp 杂化轨道分别与另一C 原子的sp 杂化轨道和H 原子的1s 轨道重叠形成的两个σ键；两个C 原子的x p 轨道相互重叠形成x π键，y p 轨道相互重叠形成y π键，分子呈直线形，属h D ∞点群，因而偶极距为0。
而在H 2O 2分子中，O 原子以3sp 杂化轨道（也有人认为以纯p 轨道）分别与另一个O 原子的3sp 杂化轨道和H 原子的1s 轨道重叠形成的两个夹角为9652'的σ键；两O H -键分布在以过氧键O O ---为交线、交角为9351'的两个平面内，分子呈弯曲形（见4.15题答案附图），属2C 点群，因而有偶极距。
在C 2H 4分子中，C 原子以2sp 杂化轨道分别与另一C 原子的2sp 杂化轨道及两个H 原子的1s轨道重叠形成共面的3个σ键；两C 原子剩余的p 轨道互相重叠形成π键，分子呈平面构型，属2h D 点群（121.3,117.4C C H H C H ∠--=∠--=）。
