第Ⅳ板块 二轮强化(四)　晶胞的相关计算及原子坐标参数的确定（课件PPT）-【创新方案】2024年高考化学二轮复习专题辅导与测试（新教材Ⅰ）

二轮强化(四)　晶胞的相关计算及原子坐标参数的确定 目 录 1 真题集训——明考向 2 分类例析——建模型 01 真题集训——明考向 1．(2023·湖南等级考)科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为a pm。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是(　 ) 答案：C　 由晶胞结构图可知，与Ca2＋最近且距离相等的K＋有8个，而晶胞中Ca2＋、K＋数目之比为1∶1，故与K＋最近且距离相等的Ca2＋也有8个，B项正确； 由晶胞结构图可知，B、C原子围成的多面体，有6个面位于晶胞的六个面上，上半部分和下半部分还各有4个面，故该多面体共有14个面，C项错误； 2．(2023·辽宁等级考)晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是(　 ) 答案：C　 题图1中以下底面面心处O为例，与O距离相等且最近的Li有6个，分别位于下底面的4个棱心、上下两个晶胞的2个体心，即O的配位数为6，B项正确； 题图2所示电解质材料晶胞中，Mg或空位取代了棱心的Li，根据电荷守恒，8个棱心位置的Li只有4个被Mg取代，4个被空位取代，则Li个数为1、Mg个数为1，又O个数为1，Cl和Br的总个数为1，故化学式为LiMgOClxBr1－x，C项错误； 进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料，说明Mg2＋取代产生的空位有利于Li＋传导，D项正确。 3．(2023·湖北等级考)镧La和H可以形成一系列晶体材料LaHn，在储氢和超导等领域具有重要应用。LaHn属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，LaH2中的每个H结合4个H形成类似CH4的结构，即得到晶体LaHx。下列说法错误的是(　 ) 答案：C　 解析：以上底面的La为研究对象，晶体中距离该La最近且相等的H分别位于其上方和下方，共8个，故La的配位数为8，A正确； 由LaH2和LaHx的晶胞结构及晶胞参数知，H与H的最短距离：LaH2大于LaHx，B正确； 在LaHx晶胞中，共有5×8＝40个H，将LaHx分成8个小立方体，在每个小立方体内，有5个H形成正四面体结构，则整个晶胞中40个H不全在闭合多面体曲面上，C错误； 靶定高考 高考对晶体的考查主要集中在晶胞的相关计算，涉及的晶胞结构复杂多样，综合性强、难度大。晶体结构的计算常涉及的命题点有晶体密度、NA、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、原子坐标确定及投影图等。 02 分类例析——建模型 类型(一)　晶胞的计算 [例1]　(1)四方晶系CuFeS2晶胞结构如图1所示。Cu＋的配位数为________，S2－的配位数为________。已知：a＝b＝0.524 nm，c＝1.032 nm，NA为阿伏加德罗常数的值，CuFeS2晶体的密度是________g·cm－3(列出计算式)。 (2)Zn与S形成晶胞结构如图2所示，晶体密度为ρ g·cm－3，则晶胞中距离最近的Zn、S之间的核间距离是____________________pm。(NA表示阿伏加德罗常数，用含ρ、NA等的代数式表示) [解析]　(1)分析上底面Cu＋，在该晶胞中有2个S2－与其配位，该Cu＋被两个晶胞共用，则Cu＋的配位数为4，由晶胞结构可知，每个S2－与2个Fe3＋、2个Cu＋配位，故S2－的配位数为4。利用均摊法知，每个晶胞中含有4个Cu,4个Fe、8个S， [思维建模]　解相关晶胞密度计算的思维模型 [对点训练] 1．叠氮化合物是重要的有机合成试剂，某化学兴趣小组的同学在实验室制备了一种叠氮化合物KN3，结构如图，下列说法正确的是(　 ) 答案：A　 测定KN3晶体结构的方法是X射线衍射法，故B错误； NaN3与KN3结构相似，均为离子晶体，钠离子半径小于钾离子半径，NaN3离子键键能更大，NaN3的晶格能大于KN3的晶格能，则NaN3的熔点高于KN3的熔点，故C错误； 2．一种新型绝缘材料M(相对分子质量为Mr)由元素汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)组成。晶体M(晶胞如图乙所示)可视为晶体Ge(晶胞如图甲所示)中部分Ge被Hg和Sb取代后形成。已知晶胞M底面边长为a nm，高为b nm。下列有关晶体Ge和晶体M的说法错误的是(　 ) 答案：B　 解析：金刚石是共价晶体，硬度较大，晶体Ge与金刚石晶体结构相似，故锗与金刚石一样硬而且脆，A正确； 题图乙中与Hg等距离且最近的Sb的数目为4，B错误； 类型(二)　晶胞中原子坐标参数的确定 [例2]　(1)铁酸钇是一种典型的单相多铁性材料，其正交相晶胞结构如图。 (2)铋化锂被认为是很有潜力的正极材料，晶胞结构如图所示。 ①晶胞可以看作是由铋原子构成的面心