【化学up】高考化学全国版+ 结构与性质 03 考点五 晶胞坐标参数的分析与应用（学生版）+讲义

这是一份【化学up】高考化学全国版+ 结构与性质 03 考点五 晶胞坐标参数的分析与应用（学生版）+讲义，共7页。学案主要包含了知识清单，跟踪练习等内容，欢迎下载使用。
【知识清单】
(一)晶胞原子分数坐标的确定
1、概念
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。原子分数坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。
2、原子分数坐标的确定方法
(1)依据已知原子的分数坐标确定坐标系取向。
(2)一般以坐标轴所在正方体的棱长为1个单位。
(3)从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标。
例1、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，例如，图中原子1的坐标为(eq \f(1,2)，eq \f(1,2)，0)，则原子2和3的坐标分别为________、________。
例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。如图中原子1的坐标为(eq \f(1,2)，eq \f(1,2)，eq \f(1,2))，则原子2和3的坐标分别式 、 。
(二)晶胞投影图
1、简单立方模型投影图
x、y平面上的投影图： INCLUDEPICTURE "E:\\闫法敏\\2023\\一轮\\化学 鲁科\\wrd\\X12-127.TIF" \* MERGEFORMAT 。
2、体心立方模型投影图
x、y平面上的投影图： INCLUDEPICTURE "E:\\闫法敏\\2023\\一轮\\化学 鲁科\\wrd\\X12-129.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\闫法敏\\2023\\一轮\\化学 鲁科\\wrd\\X12-127.TIF" \* MERGEFORMAT ；沿体对角线投影。
3、面心立方模型投影图
x、y平面上的投影图： INCLUDEPICTURE "E:\\闫法敏\\2023\\一轮\\化学 鲁科\\wrd\\X12-131.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\闫法敏\\2023\\一轮\\化学 鲁科\\wrd\\X12-127.TIF" \* MERGEFORMAT 。
4、金刚石晶胞模型投影图
x、y平面上的投影图： INCLUDEPICTURE "E:\\闫法敏\\2023\\一轮\\化学 鲁科\\wrd\\X12-133.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\闫法敏\\2023\\一轮\\化学 鲁科\\wrd\\X12-127.TIF" \* MERGEFORMAT 。
4、面心立方最密堆积
沿体对角线投影：。
例3、钋(P)是目前已知最稀有的元素之一。金属钋的晶胞沿x、y或z轴的投影如图所示。晶胞中P原子的配位数为6。
例4、(1)AgN5的晶体结构与AgI相似。AgI的结构分为α-AgI和γ-AgI，γ-AgI立方晶胞的示意图见图1，图2是晶胞正上方的俯视投影图，图中黑球(实心球)表示I－，请在图2中用白球(空心球)表示出Ag＋的位置。
(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。图1中，原子1的坐标是(eq \f(1,2)，0，eq \f(1,2))，则原子2的坐标为________。
【跟踪练习】
1、（2021·河北卷节选）分别用○、●表示H2PO和K+，KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是H2PO、K+在晶胞xz面、yz面上的位置：
晶胞在x轴方向的投影图为__(填标号)。
2、钙钛矿晶体的晶胞结构如图所示，则该晶体的化学式为________________。晶胞中的原子可用x、y、z组成的三组数来表示它在晶胞中的位置，称为原子分数坐标。已知A的坐标为(0,0,0)，B的坐标为(0，eq \f(1,2)，0)，则Ca的原子坐标为__________。
3、铜与氧元素形成的晶胞如图所示：
晶胞中Cu均匀地分散在立方体内部，a、b的坐标参数依次为(0,0,0)、(eq \f(1,2)，eq \f(1,2)，eq \f(1,2))，则d的坐标参数为______，已知该晶体的密度为ρ g·cm－3，NA是阿伏加德罗常数的值，则晶胞参数为________cm(列出计算式即可)。（Cu2O的摩尔质量为144 g·ml－1）
4、汞钡铜氧晶体的晶胞如图所示。图中钡离子的分数坐标为(eq \f(1,2)，eq \f(1,2)，eq \f(1＋x,2))和________。
5、CsSiB3O7属于正交晶系(长方体形)，晶胞参数为a nm、b nm和c nm。如图为沿y轴投影的晶胞中所有Cs原子的分布图和原子分数坐标。
据此推断该晶胞中Cs原子的数目为________；CsSiB3O7的摩尔质量为M g·ml－1，设NA为阿伏加德罗常数的值，则CsSiB3O7晶体的密度为________ g·cm－3(用含字母的代数式表示)。
6、近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为FeSmAsFO组成的化合物。一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示，晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。
图中F－和O2－共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1－x代表，则该化合物的化学式表示为____________；通过测定密度ρ和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：ρ＝____________________g·cm－3。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，例如图1中原子1的坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)，\f(1,2)，\f(1,2)))，则原子2和3的坐标分别为________、________。
7、以晶胞参数为单位长度建立的坐标可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。四方晶系CdSnAs2的晶胞结构如下图所示，晶胞棱边夹角均为90º，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
一个晶胞中有 个Sn，找出距离Cd（0，0，0）最近的Sn （用分数坐标表示）。CdSnAs2晶体中与单个Sn键合的As有 个。
8、氮、铜形成的一种化合物，为立方晶系晶体，晶胞参数为a pm，沿面对角线投影如图9所示。已知该晶胞中原子的分数坐标为：Cu：(0，0，eq \f(1,2))，(0，eq \f(1,2)，0)，(eq \f(1,2)，0，0)；N：(0，0，0)。则该晶胞中，与Cu原子等距且最近的Cu原子有________个。
9、[2022·湖南，18(4)]钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示：
①该超导材料的最简化学式为__________。
②Fe原子的配位数为__________。
③该晶胞参数a＝b＝0.4 nm、c＝1.4 nm。阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为_________g·cm－3(列出计算式)。(Fe:56 K:39 Se:79)
坐标原子
x
y
z
Cd
0
0
0
Sn
0
0
0.5
As
0.25
0.25
0.125