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专题微课2.3 精探究——晶胞中原子的投影(或视图)及应用、原子坐标的确定
考点1 原子的投影规律和应用
1.投影在顶点,原子可能在立方晶胞的顶点,或立棱的棱心
2.投影在边的中心,原子可能在立方晶胞的面心或上下面的棱心
3.投影在平行四边形的中心,原子可能在上下面的面心或体心
4.投影在正方形均分为四个小正方形的中心,原子在晶胞内部四面体4个或8个正四面体空隙
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[例1] (2023·浙江卷节选)氮的化合物种类繁多,应用广泛。
某含氮化合物晶胞如图,其化学式为 __________ ,每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为 ____________ 。
解析:钙个数为2+4×+4×=3,CN个数为2+2×+2×=3,则其化学式为CaCN2;根据六方最密堆积图,以上面的面心分析下面红色的有3个,同理上面也应该有3个,本题中分析得到,以这个CN进行分析,其俯视图为,因此距离最近的钙离子个数为6,其配位数为6。
答案:CaCN2 6
[例2] (2022·湖南卷节选)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:
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(1)该超导材料的最简化学式为 ____________ ;
(2)Fe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)。
解析:(1)由平面投影图可知,晶胞中位于顶点和体心的钾原子个数为8×+1=2,位于面上的铁原子个数为8×=4,位于棱上和内部的硒原子的个数为8×+2=4,则超导材料最简化学式为KFe2Se2;(2)由平面投影图可知,位于棱上的铁原子与位于面上的硒原子的距离最近,所以铁原子的配位数为4;(3)设晶体的密度为d g·cm-3,由晶胞的质量公式可得:=abc×10-21×d,解得d=。
答案:(1)KFe2Se2 (2)4 (3)
[例3] (2022·广东卷节选)我国科学家发展了一种理论计算方法,可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能,该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一,其晶胞结构如图a,沿x、y、z轴方向的投影均为图b。
X的化学式为 ________________________ 。
解析:①根据晶胞结构得到K有8个,含有SeBr的数目是8×+6×=4,则X的化学式为K2SeBr6。
答案:K2SeBr6
1.NiO晶体结构中阴、阳离子的配位数均为6,则晶胞的俯视图可能是 ________ (填字母)。
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解析:CD [NiO的晶体结构中阴、阳离子的配位数均为6,可以联系氯化钠的结构(),所以俯视图为或;]
2.BeO晶体也是制备氟代硼铍酸钾的原料,如图为其晶胞结构示意图。
沿着晶胞体对角线方向的投影,下列图中能正确描述投影结果的是 ________ (填序号)
解析:C [晶胞沿着对角线方向可以观察到六边形,中心O与Be重合,外侧大正六边形均为Be原子构成,内部小正六边形由三个Be原子、三个O原子间隔形成,所以得到投影结果为C。]
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