第五章 微专题19 坐标参数、晶胞投影图的分析与应用(Word教参)-【优化指导】2024高考化学一轮复习高中总复习·第1轮(人教单选版 浙江专用)
微专题19 坐标参数、晶胞投影图的分析与应用
题 型 | 填空题 |
考查内容 | 结合晶胞结构考查原子坐标参数(或分数坐标),结合晶胞投影图推测晶胞的结构,并进行相关计算,注重数学方法的应用 |
确定原子的坐标参数(或分数坐标)
(1)(2021·山东卷,16(4))XeF2晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,该晶胞中有____个XeF2分子。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,称为原子的分数坐标,如A点原子的分数坐标为(
,
,
)。已知Xe—F键长为r pm,则B点原子的分数坐标为____________;晶胞中A、B间距离d=________________pm。
(2)(2020·山东卷,17(4))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,称作原子的分数坐标。四方晶系CdSnAs2的晶胞结构如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
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原子 | 坐标 | ||
x | y | z | |
Cd | 0 | 0 | 0 |
Sn | 0 | 0 | 0.5 |
As | 0.25 | 0.25 | 0.125 |
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。
[考题突破]
信息 指引 | ①XeF2晶胞中大球处于8个顶角和体心,小球中8个处于棱上、2个处于晶胞内部; ②正对面左下角大球处于三维坐标系的原点,A点原子的分数坐标为( ③坐标原点是黑球Cd(0,0,0),晶体的化学式为CdSnAs2 |
解题 关键 | 利用“均摊法”计算XeF2晶胞和CdSnAs2晶胞中各种球的个数,再结合化学式确定各种球代表的原子;结合三维坐标系及已知原子的分数坐标,确定其他原子的分数坐标 |
答案:(1)2 (0,0,)
(2)4 (0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0) 4
解析:(1)图中大球个数为8×+1=2,小球个数为8×
+2=4,根据XeF2的原子个数比推知,大球是Xe原子,小球是F原子,该晶胞中有2个XeF2分子。由A点坐标可知该原子位于晶胞的体心。每个坐标系的单位长度都记为1,由于
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Xe—F键长为r pm,晶胞的高为c pm,B点在棱的处,故B点原子的分数坐标为(0,0,
)。
图中y是底面对角线的一半,y=
a,x=
-r,根据勾股定理可得:d=
=
pm。
(2)坐标原点是黑球Cd(0,0,0),又知晶体的化学式为CdSnAs2,结合晶胞结构推知,Sn是白球,As是灰球。晶胞中Sn的个数为×4+
×6=4。距离Cd(0,0,0)最近的Sn有两个,分数坐标分别为(0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0)。观察图中白球和灰球的关系,可知与单个Sn结合的As有4个。
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