第12章 专题拓展突破18 坐标参数与晶胞投影图的综合分析（word教参）-【正禾一本通】2024高考化学高三一轮总复习高效讲义（老高考）

专题拓展突破18 坐标参数与晶胞投影图的综合分析 1．原子坐标参数的意义 表示晶胞内部各原子的相对位置。一般规定坐标轴的原点为坐标原点，坐标原点的分数坐标为(0，0，0)。 2．四类典型晶胞结构模型的坐标参数与投影图 (1)简单立方晶胞 ①若2为坐标原点，则6的坐标为(1，1，1)，9的坐标为。 ②x、y平面上的投影图：。 (2)体心立方晶胞 ①若2为坐标原点，则9的坐标为。 ②x、y平面上的投影图：。 (3)面心立方晶胞 ①若0(0，0，0)，则1，5。 ②x、y平面上的投影图：。 (4)金刚石晶胞 ①若5为坐标原点，则1、2、3、4的分数坐标为、、、。 ②x、y平面上的投影图：。 [注意]在确定各原子的坐标时，要注意x、y、z轴的单位标准不一定相同。 【对点练】 1．(2021·河北高考节选)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： ①若晶胞底边的边长均为a pm、高为c pm，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为_________________g·cm－3(写出表达式)。 ②晶胞在x轴方向的投影图为______(填标号)。 解析：①由晶胞结构可知，H2PO位于晶胞的顶点、面上和体心，顶点上有8个、面上有4个，体心有1个，故晶胞中H2PO的数目为8×＋4×＋1＝4；K＋位于面上和棱上，面上有6个，棱上4个，故晶胞中K＋的数目为6×＋4×＝4。因此，平均每个晶胞中占有的H2PO和K＋的数目均为4，若晶胞底边的边长均为a pm、高为c pm，则晶胞的体积为10－30a2c cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为 g·cm－3。 ②由图(a)、(b)、(c)可知，晶胞在x轴方向的投影图为，选B。 答案：①　②B 2．CdSe的一种晶体为闪锌矿型结构，晶胞结构如图所示。 (1)原子坐标参数A为，则B、C的原子坐标参数分别为_______、_______。 (2)已知Cd、Se的半径分别为a nm和 b nm，则CdSe的密度为_______________g·cm－3(列出计算表达式，NA表示阿伏加德罗常数的值)。 解析：(2)该晶胞中所含有的Cd原子个数为8×＋6×＝4，Se原子位于晶胞内部，有4个，晶胞参数为 nm，则其密度为 g·cm－3。 答案：(1)　 (2) 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。如图中原子1的坐标为，则原子2和3的坐标正确的是(　　 ) A．原子2为 B．原子2为 C．原子3为 D．原子3为 答案：D 2．常见的铜的硫化物有CuS和Cu2S两种。已知：晶胞中S2－的位置如图1所示，铜离子位于硫离子所构成的四面体中心，它们的晶胞具有相同的侧视图如图2所示。Cu2S的晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA。 下列说法正确的是(　　) A．S2－是体心立方最密堆积 B．Cu2S晶胞中，Cu＋填充了晶胞中一半四面体空隙 C．CuS晶胞中，S2－配位数为8 D．Cu2S晶胞的密度为 g·cm－3 解析：选D。据图可知S2－位于立方体的顶点和面心，为面心立方最密堆积，A错误；晶胞中S2－的个数为6×＋8×＝4，化学式为Cu2S，则Cu＋的个数为8，所以占据了8个四面体空隙，即全部的四面体空隙，B错误；CuS晶胞中Cu2＋位于四面体空隙中，所以Cu2＋的配位数为4，化学式为CuS，所以S2－配位数也为4，C错误；Cu2S晶胞的质量为g＝g，晶胞的体积为a3 pm3＝a3×10－30cm3，所以密度为＝ g·cm－3，D正确。 3．CuInS2(摩尔质量为M)是生物医药、太阳能电池等领域的理想荧光材料，其晶胞结构如图所示，阿伏加德罗常数为NA。已知：原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，一种自旋状态用＋表示，与之相反的用－表示，称为电子的自旋磁量子数。下列说法错误的是(　　 ) A．49In的价层电子排布式为5s25p1 B．基态S原子电子自旋磁量子数的代数和为1 C．若A点的分数坐标为(0，0，0)，则B点的分数坐标为 D．CuInS2晶体的密度为 g·cm－3 解析：选B。49In位于第五周期第ⅢA族，核外电子排布式为5s25p1，A正确；基态S原子电子排布式为1s22s22p63s23p4，同一个轨道中电子自旋状态相反，自旋磁量子数的代数和为0，3p4中有2个p电子位于同一个轨道，另2个电子分占两个p轨道且自旋相同，则电子自旋磁量子数的代数和为1或－1，B不正确；由晶胞示意图可知，若A点的分数坐标为(0，0，0)，则B点的分数坐标为，C正确；晶胞中Cu个数为8×＋4×＋1＝4，In个数为4×＋6×＝4，8个S位于晶胞内，则CuInS2