人教A版高中化学选择性必修2第3章晶体结构与性质微专题5晶胞投影及原子分数坐标参数的确定课件

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第三章 微专题5　晶胞投影及原子分数坐标参数的确定 专题阐释一、晶胞投影1.投影指的是用一组光线将物体的形状投射到一个平面上,在该平面上得到的图像称为“投影”。2.分类:投影可分为正投影和斜投影。正投影是指平行投射线垂直于投影面,平行投射线不垂直于投射面的称为斜投影。目前我们遇到的题目中所涉及的投影都是正投影。3.常见晶胞沿z轴的投影图 【注意】离子重叠时半径大的投影圈大。 4.常见晶胞沿体对角线的投影图 二、原子分数坐标1.定义:以晶胞中的某一个顶角原子为坐标原点,以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置。2.坐标的确定:任取晶胞内一点投影到三条坐标轴上即可得x,y,z。3.特点:晶胞具有“无隙并置”的特点、具有平移性,使得坐标参数定义域:0≤|x,y,z|≤1。4.晶胞中不同位置原子坐标规律(1)顶角的坐标:(0,0,0)、(1,0,0)、(0,1,0)、(1,1,0)、(0,0,1)、(1,0,1)、(0,1,1)、(1,1,1)例1　(CH3NH3)PbI3的晶胞结构如图所示,其中B代表Pb2+。(1)原子分数坐标可用于表示晶胞内部各原子的相对位置。其中,原子分数坐标A为(0,0,0),则C的原子分数坐标为　　　　　　。 (2)该晶胞沿体对角线方向的投影图为　　(填字母)。 例2　CoO2是一种磁性材料,其晶胞结构如图甲所示,俯视图如图乙所示。(1)原子坐标参数:A为(0,0,0),B为(0.31,0.31,0),则C原子的坐标参数为　　　　　　　　　　　　。 (2)若阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体密度为　　　　　　 g·cm-3(列出计算表达式)。 解析 (1)从俯视图看,原子坐标参数:A为(0,0,0),B为(0.31,0.31,0),B在x轴、y轴上的投影分别为0.31b、0.31d,由图乙可知,在俯视图中,C与B对称,则C在x、y、z轴上的投影分别为(b-0.31b)、(d-0.31d)、a,即0.69b、0.69d、a,故C原子的坐标参数为(0.69,0.69,1)。特别提醒　晶胞投影问题解题技巧晶胞投影问题本质上是把三维空间晶胞结构中的微粒投影到二维平面上。解此类题的关键:(1)要弄清是沿着什么方向进行投影。(2)投影时是否存在不同层微粒的相互重叠。(3)明确不同位置的投影和三维空间中的微粒如何一一对应。(4)求微粒间距离时要注意投影在同一平面,微粒不一定在同一平面。专题精练1.某物质的晶体内部一个截面上原子的排布情况如图所示,则该晶体的化学式可表示为(　　)A.A2B B.ABC.AB2 D.A3BB解析 在A原子的周围有4个B原子,同样在B原子的周围有4个A原子,故A、B原子的个数比为1∶1。2.CaF2是工业生产的重要物质,其晶胞结构如图所示:原子分数坐标可表示晶胞内部各原子的相对位置,已知A、B原子的分数坐标如图所示,则C原子的分数坐标为(　　　　,　　　　, )。 3.立方氮化硼晶体的晶胞如图1所示,图2是该晶胞的俯视投影图,则该图中表示硼原子相对位置的是　　　　(填序号)。 34.Fe的一种晶体的晶胞结构如甲、乙所示,若按甲中虚线方向切乙,得到的切面图正确的是　　　　(填字母)。 A解析 图甲中Fe位于顶角和体心,乙由8个甲组成,按虚线方向切乙形成的截面边长不等,排除B、D;由于每个小立方体的体心有一个铁原子,故A正确。5.有一种氮化硼晶体的结构与金刚石相似,其晶胞如图所示。(1)在该晶胞中,含有硼原子　　　　个,氮原子　　　　个。 (2)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。已知三个原子分数坐标参数:A为(0,0,0)、B为(0,1,1)、C为(1,1,0),则E为　　。(3)氮化硼晶胞的俯视投影图是　　(填字母)。 (4)已知氮化硼晶胞的密度为ρ g·cm-3,设NA为阿伏加德罗常数的值,则氮化硼晶胞的棱长为　　　　　　 cm(用代数式表示)。