2025届高三化学一轮复习：基于数形结合的晶胞 复习课件

基于数形结合的晶胞复习 观察与思考 能从哪些角度全面理解晶胞？ NaCl型 金刚石型 CaF2型 面心结构堆积：Cu、Al等 干冰晶胞 CsCl型 1、金刚石晶胞中的碳原子分别位于什么位置？ 2、怎样准确描述金刚石晶胞中碳原子的位置？ 任务一：准确描述质点的空间位置 点 y x z A 用数学坐标... text has been truncated due to evaluation version limitation. 原子的分数坐标：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分数坐标值：空间直角坐标数值 晶胞参数 点 【小结】 1、建系定位 2、分数坐标 任务一：准确描述质点的空间位置 x y z 【1.1】LiC1·3H2O属正交品系，可用于制电池和金属锂等，其晶胞参数为0.8nm、1.0nm、1.0nm。如图为沿z轴投影的晶胞中所有C1-的分布图和原子分数坐标。据此推断该晶胞中C1-的数目为____。 变式训练 点面 坐标 位置 x y z 任务二：计算距离 1、金刚石晶胞中碳原子在什么位置相切？ 2、已知晶胞参数为a pm，碳原子半径与a之间有什么关系？ 思维模型 线 任务二：计算距离 1、金刚石晶胞中碳原子在什么位置相切？ 2、已知晶胞参数为a pm，碳原子半径与a之间有什么关系？ 思维模型 线 【2.1】(2019新课标Ⅰ)16（4）图(a)是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x= pm，Mg原子之间最短距离y= pm。 学以致用 线 【2.2】(2021山东卷)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°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(1/2，1/2，1/2)。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。 y x r E 变式训练 立体几何法 线 【2.2】(2021山东卷)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°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(1/2，1/2，1/2)。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。 变式训练 坐标法 线 点 r 先换坐标 再代公式 分数坐标 【归纳·提炼】 数学方法 用数学思维解决化学问题 立体几何 坐标法 ...... 结合图形用... text has been truncated due to evaluation version limitation. 【2.3】LiC1·3H2O晶胞参数为0.8nm、1.0nm、1.0nm。如图为沿z轴投影的晶胞中所有C1-的分布图和原子分数坐标。据此推断该晶胞中距离A点最近的C1-是_____，它们之间的距离d=_______nm。 变式训练 线 方法选择 【2.4】（淄博市高三摸底）一种晶胞结构如图所示。已知体心与顶点的Ca原子有着相同的化学环境，晶胞中As原子1分数坐标为(0，0，0.628)，体心Ca原子与As原子1之间的距离为_______pm。 变式训练 线 方法选择 基础梳理 面 任务三：辨识投影 晶胞投影：用一组光线将物体的形状投射到一个平面上得到的图像。 常见投影类型：沿坐标轴方向（正视图/俯视图）和沿体对角线方向。 哪个是金刚石晶胞的正视图？ 补充金刚石... text has been truncated due to evaluation version limitation. 基础梳理 面 任务三：辨识投影 晶胞投影：用一组光线将物体的形状投射到一个平面上得到的图像。 常见投影类型：沿坐标轴方向（正视图/俯视图）和沿体对角线方向。 哪个是该晶胞沿体对角线的投影图？ 补充金刚石... text has been truncated due to evaluation version limitation. 思维模型 简单立方晶胞的投影图 建模用模 面心立方晶胞的投影图 金刚石晶胞投影图 面 线 沿体对角线方向投影图 A B C H D E F G 1 2 3 4 5 6 a b c d ①沿着体对... text has been truncated due to evaluation version limitation. 【归纳·提炼】 沿X轴方向投影图：YZ平面形状不变,YZ坐标不变X为0 沿体对角线方向投影图：六边形，线定点 【3.1】(2021河北卷) 分别用○、●表示H2PO4- 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H2PO4- 、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)。 面 学以致用 学以致用 【3.2】磷化硼晶胞的示意图如图甲所示，其中实心球表示P原子，空心球表示B原子，晶胞中P原子空间堆积方式为_______；若磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影如图乙所示(虚线圆圈表示P原子的投影)，请在图乙中用实心圆点画出B原子的投影位置_______。 面 A B C H E F G 1 2 3 4 5 6 a b c d D A B C H (E) F G 1 2 3 4 5 6 D 补充金刚石... text has been truncated due to evaluation version limitation. 四面体空隙—找4球小立方体（平行异面垂直） 先找最近4个球（配位数：4） 体 任务四：寻找空隙 计算空隙填充率 找八面体空隙—找4球正方形（另2球一上一下） 先找最近6个球（配位数：6） 平行异面垂直的4个点构成一个正四面体 金刚石晶胞中存在8个正四面体空隙 四个互不相邻的正四面体中填充4个碳原子 正四面体空隙填充率 金刚石晶胞中的四面体空隙 顶点和面心... text has been truncated due to evaluation version limitation. 金刚石晶胞中的八面体空隙 完全由6个面心碳原子构成的中心为体心（1个） 由4个面心碳原子和2个顶点碳原子构成的中心为棱心 （12×¼=3个） 正四面体空隙 正八面体空隙 常见的两种空隙 变式训练 【4.1】如图所示，Fe3O4晶体中，O2-围成正四面体空隙和正八面体空隙，Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，Fe2+和另一半Fe3+填充在正八面体空隙中，晶体中正四面体空隙与正八面体空隙数之比为_______，没有填充阳离子的正四面体空隙与正八面体空隙数之比为______，有________%的正八面体空隙没有填充阳离子。 面心结构堆积：Cu、Al等 NaCl型 填充全部四面体空隙 填充八面体空隙 金刚石型 碳原子间隔填充在4个四面体空隙 【归纳·提炼】 CaF2型（萤石） 面心结构中的空隙填充 任务五：综合应用 深度思维 【5.1】（2020年新课标Ⅰ）LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有____个 电池充电时，LiFeO4脱出部分Li+，形成Li1−xFePO4，结构示意图如(b)所示，则x=_______，n(Fe2+ )∶n(Fe3+)=_______。 晶胞复习要点 点 确定原子分数坐标 线 计算微粒间距离 面 辨识晶胞投影 体 寻找晶胞空隙 计算空隙填充率 坐标 距离 投影 空隙 典型晶胞... 点 线 面 体 跨学科融合 数学思维解决化学问题 必备知识 关键能力 核心素养 数形结合 构建模型 证据推理 模型认知 课堂小结 晶胞的全面深刻理解 数形结合 构建模型 晶胞的深刻理解 课堂小结 运用典型晶... text has been truncated due to evaluation version limitation. 知识 点（坐标） 线（距离） 面（投影） 体（空隙） 能力 分析与推测 归纳与论证 理解与辨析 探究与创新 素养 证据推理与模型认知 宏观辨识与微观探析 变化观念与平衡思想 $$