---
title: "看出分子哪裡富含電子：靜電位（MEP）外掛 | MolDraw 部落格"
url: https://www.moldraw.com/zh-hant/blog/mep-plugin-electrostatic-potential-map.html
description: "依近似靜電位為 3D 表面上色，並讀出每個原子的部分電荷。免費 MolDraw MEP 外掛實用指南。"
lang: zh-Hant
publisher: Scidart Academy
generated: 2026-10-26
---
# 用 MEP 外掛解讀分子的靜電位圖

發布：2026 年 10 月 15 日 · 作者：Scidart Academy · 閱讀時間：約 6 分鐘

![乙酸的表面依顏色由紅（富電子，氧原子周圍）到藍（缺電子）上色，並附紅到藍的色標](https://www.moldraw.com/blog/thumbs/mep-plugin.webp)

MEP 表面以紅色顯示富電子區域，以藍色顯示缺電子區域。

**簡答：**在 Settings › Plugins 中安裝 **Electrostatic Potential (MEP)**，畫出分子並開啟 **MEP** 分頁，就能得到每個重原子的 Gasteiger 部分電荷。點選 **Show in 3D**，即可為 3D 模型周圍的表面上色：紅色為富電子，藍色為缺電子。這是用來比較不同區域的近似圖，不是量子計算結果。

## 為什麼要看電荷，而不只是看結構？

鍵線式看不出電子在哪裡。然而電荷分布能解釋許多化學現象：水為什麼有極性、氫鍵在哪裡形成、親核基會進攻哪個碳。

教科書以彩色的靜電位圖來說明這一點。這些圖通常來自量子化學軟體，設定與執行都很費時。MEP 外掛能為你畫的任何分子，快速產生同類圖像的近似版本。

## MEP 圖呈現什麼

某一點的**分子靜電位**（MEP），是一個小的正試驗電荷在該點感受到的、來自分子所有原子核與電子的能量。MEP 圖以顏色把這個值呈現在分子周圍的表面上：

- **紅色**代表電位為負。該區域富含電子，會吸引正電荷、質子與親電基。氧與氮上的孤對電子是典型的紅色區域。
- **藍色**代表電位為正。該區域缺電子，會吸引負電荷與孤對電子。O–H 與 N–H 上的氫是典型的藍色區域。
- 介於兩者之間的**淺色**接近中性，例如大多數 C–H 區域。

### MolDraw 如何近似計算

外掛計算的是 **Gasteiger（Gasteiger–Marsili）部分電荷**。此方法依電負度在鍵結原子之間逐步分配電荷，直到收斂。它只用到原子與化學鍵，所以速度快，能在瀏覽器中執行。接著再用這些電荷為 3D 模型周圍的溶劑可及表面上色。

這是定性的圖像。它能排出哪些原子較負、哪些較正，但無法提供可以引用的位能數值。

## 外掛呈現的內容

![MolDraw MEP 外掛顯示氯黴素：紅到藍的靜電位色標、Show in 3D 與 Refresh charges 按鈕、不透明度滑桿，以及 Gasteiger 部分電荷表](https://www.moldraw.com/docs/img/plugin-mep-annotated-screenshot.webp)

氯黴素的 MEP。氧原子電荷最負，排在電荷表最上方。

| 色標 | 由紅色（富電子，−）到藍色（缺電子，+）。 |
| --- | --- |
| 電荷表 | 每個重原子的原子編號、元素與 Gasteiger 電荷，最負的排在最前面。 |
| Show in 3D | 在 3D 模型上畫出依電荷上色的表面。 |
| Opacity（不透明度） | 調整表面的透明程度，讓你能看到裡面的球棍模型。 |
| Refresh charges / Turn surface off | 編輯繪圖後重新計算，或回到一般的 3D 檢視。 |

## 如何安裝 MEP 外掛

1. 開啟 [MolDraw 編輯器](https://www.moldraw.com/zh-hant/)並登入，免費帳號即可。
2. 點選 **Settings**（齒輪圖示），然後點選 **Plugins**。
3. 點選 Electrostatic Potential (MEP) 旁邊的 **Install**。分析面板中會出現 **MEP** 分頁。

## 如何產生與判讀 MEP 圖

1. 畫出分子，或用 PubChem 搜尋框依名稱載入。
2. 開啟 **MEP** 分頁，電荷會立即算出。
3. 查看電荷表最上方，這些是最富含電子的原子。
4. 按下 **Show in 3D**，3D 檢視會開啟並顯示上色的表面。
5. 拖動 **Opacity** 滑桿，直到能看見表面下的原子。旋轉模型，把每個紅色或藍色區域對應到某個原子。
6. 如果修改了繪圖，請按 **Refresh charges**。完成後按 **Turn surface off**。

## 在課堂與實驗室中的用法

- **極性：**依序展示水、甲醇與一種烴，學生馬上就能看出哪些分子有鮮明的顏色區域。
- **氫鍵：**紅色的氧與氮原子很可能是氫鍵受體；藍色的 O–H 與 N–H 氫很可能是供體。若要顯示讓原子成為受體的孤對電子，可以[為單一原子或整個分子加上孤對電子](https://www.moldraw.com/zh-hant/blog/how-to-add-lone-pair-in-moldraw.html)。
- **羰基反應性：**畫出丙酮或一種酯。氧帶負電，羰基碳帶正電，這正是親核基進攻的位置。
- **取代基效應：**比較苯酚與苯胺，或比較同一分子有無硝基時，觀察電荷如何移動。
- **投影片與講義：**彩色表面能讓抽象概念在課堂上一目了然。如果需要平面投影片，又要讓後排也看清雜原子，可以[把 2D 繪圖顯示成彩色球棍模型](https://www.moldraw.com/zh-hant/blog/themes-plugin-ball-and-stick-style.html)。

## 技巧與實際限制

- 請在同一分子內，或在結構相近的分子之間比較原子，不要把這些數值當成能量來解讀。
- Gasteiger 電荷取決於你畫的化學鍵，而不是 3D 形狀，旋轉化學鍵不會改變它們。它們也取決於你畫的質子化狀態，所以請先[用 pKa 外掛找出在你的 pH 下為主的帶電形式](https://www.moldraw.com/zh-hant/blog/pka-plugin-protonation-states-microspecies.html)。
- 以原子為中心的電荷無法呈現真實電位的所有特徵，例如芳香環上下富含電子的環面，或較重鹵素上的正電區（σ-hole）。
- 若需要可供發表的高品質圖，請使用量子化學程式。本外掛適合建立直覺與快速比較。

正在一步步學習電荷圖嗎？可以先從 [路易斯結構產生器](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/free-chem-tools/lewis-structure-generator.html)與 [VSEPR 分子幾何形狀計算器](https://www.moldraw.com/zh-hant/tools/free-chem-tools/vsepr-molecular-geometry-calculator.html)開始。

## 問題與解答

### 靜電位圖上的紅色與藍色代表什麼？

紅色代表電位為負的富電子區域，例如氧與氮上的孤對電子。藍色代表電位為正的缺電子區域，例如 O-H 與 N-H 上的氫。兩者之間的淺色區域接近中性。

### MolDraw 的 MEP 是量子化學計算嗎？

不是。它把 Gasteiger 部分電荷映射到溶劑可及表面上。速度快，適合比較不同區域，但只是近似結果，並非量子化學計算得到的靜電位。

### 為什麼電荷表中沒有氫原子？

此表只列出重原子，並依電荷由最負到最正排序，所以最富電子的位置排在最上面。

### 使用 MEP 外掛需要帳號嗎？

需要。外掛是免費的，但安裝外掛與計算電荷時，需要登入免費的 MolDraw 帳號。

## 更多 MolDraw 外掛

[MEP 外掛文件](https://www.moldraw.com/docs/plugins/mep-plugin-molecular-electrostatic-potential-surface/) [pKa 與微物種](https://www.moldraw.com/zh-hant/blog/pka-plugin-protonation-states-microspecies.html) [對稱性與點群](https://www.moldraw.com/zh-hant/blog/symmetry-plugin-point-groups-3d.html) [比較分子](https://www.moldraw.com/zh-hant/blog/compare-molecules-plugin-tanimoto-similarity.html) [所有外掛程式](https://www.moldraw.com/docs/plugins/moldraw-plugins-overview-and-how-to-install/)

最後更新：2026 年 10 月 15 日