热点强化课9 晶胞参数、坐标参数的分析与应用-【创新教程】2026年高考化学总复习大一轮讲义（人教版2019）

２３．H３O＋中 H—O—H的键角比 H２O中 H—O—H 的键角大,原因为 　 　. 答案:H３O＋ 中中心原子O上有一个孤电子对,而 H２O中中心原子O上有两个孤电子对,排斥作用大 ２４．AlCl３ 的相对分子质量为１３３􀆰５,１８３℃开始升华, 易溶于水、乙醚等,其二聚物(Al２Cl６)的结构如图 所示,图中１键键长为２０６pm,２键键长为２２１pm, 从键的形成角度分析１键和２键的区别: 　 　. 答案:１键为铝原子、氯原子各提供一个电子形成 的共价键,２键为氯原子提供孤电子对、铝原子提 供空轨道形成的配位键 ２５．Co２＋在水溶液中以[Co(H２O)６]２＋ 形式存在.向 含Co２＋的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的 [Co(NH３)６]２＋,其原因是 　 　. 答案:N电负性比 O电负性小,N原子提供孤电 子对的倾向更大,与Co２＋形成的配位键更强 ２６．(２０２４􀅰安徽卷)通过Cu＋ 修饰的 Y分子筛的吸 附－脱附.可实现C２H４ 和C２H６ 混合气的分离. Cu＋的　　　　与C２H４ 分子的π键电子形成配 位键,这种配位键强弱介于范德华力和共价键之 间.用该分子筛分离C２H４ 和C２H６ 的优点是 　. 答案:４s空轨道　识别度高,能有效将C２H４ 和 C２H６ 分离,分离出的产物中杂质少,纯度较高 ２７．(２０２４􀅰山东卷)MnOx 可作 HMF转化为FDCA 的催化剂(如图).FDCA的熔点远大于 HMF,除 相对分子质量存在差异外,另一重要原因是 　. 答案:FDCA形成的分子间氢键更多 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 　　　　　　　晶胞参数、坐标参数的分析与应用 学生用书　P１９６ 一、原子分数坐标参数 １．概念 原子分数坐标参数表示晶胞内部各原子的相对 位置. ２．原子分数坐标的确定方法 (１)依据已知原子的分数坐标确定坐标系取向. (２)一般以坐标轴所在正方体的棱长为１个单位. (３)从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线,所得坐 标轴上的截距即为该原子的分数坐标. [例１]　(２０２５􀅰安阳市高三开学考)碳化硼陶瓷具 有良好的力学性能,是尖端的防弹材料.如图为碳 化硼晶胞,晶体密度为ρg􀅰cm －３.下列说法错误 的是 (　　) A．该晶体的熔点比氮化硼晶体的熔点更高 B．碳化硼的化学式为B４C C．晶胞中 M原子的分数坐标为 １２ ,１ ２ ,１ ２ æ è ç ö ø ÷ D．晶胞参数为 ３ １６８ ρNA ×１０１０pm 解析:A　[A．两种晶体均为共价晶体,C－B键长 大于N－B键长,C－B键能低于N－B键,故碳化 硼晶体熔点比氮化硼晶体的熔点更低,A错误;B． 由原子半径B＞C,可知晶胞中较大的原子为B,较 小的为C,晶胞中B的个数为８×１８×１１＋１＝１２ , C的个数为８×１８×１＋２＝３ ,故其化学式为B４C,B 正确;C．晶 胞 中 M 原 子 位 于 体 心,分 数 坐 标 为 １ ２ ,１ ２ ,１ ２ æ è ç ö ø ÷,C 正 确;D．晶 体 密 度 为 ρ ＝ １１×１２＋１２×３ NA×(a×１０－１０)３ g/cm３,由 此 可 得 晶 胞 参 数 为 ３ １６８ ρNA ×１０１０pm,D正确.] 二、宏观晶体密度与微观晶胞参数的关系 一个晶胞所含 的粒子数目N 摩尔质量M 阿伏加德 罗常数NA 一个晶胞 的质量为 m＝NMNA → 晶胞的体 积V ＝a３ → 立方晶胞 的边长a ρ＝ m V → 晶胞密度 ρ＝ NM a３NA [例２]　(２０２５􀅰济宁市模拟)Ta２O５ 和 KHF２ 按计 量比混合,一定条件下,获得晶体产物的晶胞结构 如图所示,晶胞参数a＝b≠cnm,α＝β＝γ＝９０°, Ta－O键键长为xnm.下列说法错误的是 (　　) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰５５２􀅰 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 第六章　物质结构　元素周期律 A．制 备 晶 体 的 化 学 方 程 式:Ta２O５ ＋６KHF２ 一定条件 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅２K３TaO２F４＋H２O＋４HF B．O原子分数坐标可能为 ０,０,c－xc æ è ç ö ø ÷, １ ２ ,１ ２ ,c－２x ２c æ è ç ö ø ÷ C．与棱心K＋等距且紧邻的K＋有８个 D．该晶体密度为４．０６×１０ ２３ NAa２c g􀅰cm－３ 解析:D　[A．晶体中K位于面心和棱上,数目:８× １ ２＋２× １ ２＋４× １ ４＝６ ,Ta位于体心和顶角,数目: ８×１８＋１＝２ ,O与Ta连接,每个Ta上有２个O 原子,则O原子数目:８×１８×２＋２＝４ ,F与Ta连 接,每个Ta上有４个F原子,则F原子数目:８× １ ８×４＋４＝８ ,则晶体化学式为K３TaO２F４,制备晶 体 的 化 学 方 程 式:Ta２O５ ＋６KHF２ 一定条件 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅 ２K３TaO２F４＋H２O＋４HF,A正确; B．Ta－ O 键 长 为 xnm,O原子位于棱上 和体 心,如 图 所 示,O 原 子 １ 号 分 数 坐 标 ０,０,c－xc æ è ç ö ø ÷,O原子２ 号分数坐标 １ ２ ,１ ２ ,c－２x ２c æ è ç ö ø ÷,B正确;C．与棱心K＋ 等距且紧邻的K＋(面心上的K＋)有８个,C正确; D．该 晶 体 密 度 为３９×６＋１８１×２＋１６×４＋１９×８ NAa２c ×１０２１g􀅰cm－３＝８．１２×１０ ２３ NAa２c g􀅰cm－３,D错误.] [例３]　(２０２５􀅰淄博市模拟)氮化钴属于立方晶系, 经Cu掺杂得催化剂X,经Li掺杂得催化剂Y X属于立方晶系,晶胞参数为dpm,距离最近Co 原子的核间距为　　　pm,若NA 表示阿伏加德罗 常数的值,X的密度为　　　g􀅰cm－３(用含NA 的 代数式表示).Y属于六方晶系,晶胞参数为a＝b ≠c,α＝β＝９０°,γ＝１２０°,如 A点原子的分数坐标 为 １,０,１２ æ è ç ö ø ÷,则B点Li原子的分数坐标为　　　, １个N原子周围距离相等且最近的Li原子数目为 　　　. 解析:X属于立方晶系,晶胞参数为dpm,距离最 近Co原子的核间距为面对角线一半,即 ２２dpm ;X 晶胞中有Cu原子８×１８＝１ ,Co原子６×１２＝３ ,N 原子１个,ρ＝ NM NAd３ ×１０３０＝ ２５５ d３NA ×１０３０;B点在三 角形中心,则Li原子的分数坐标为 ２３ ,１ ３ ,１æ è ç ö ø ÷;六 方最密堆积配位数为１２,故１个 N原子周围距离 相等且最近的Li原子数目为１２. 答案:２ ２d　 ２５５ d３NA ×１０３０　 ２３ ,１ ３ ,１æ è ç ö ø ÷　１２ １．(２０２３􀅰海南卷)近年来,研究人员发现含钒的锑化 物CsV３Sb５ 在超导方面表现出潜在的应用前景. CsV３Sb５ 晶胞如图１所示,晶体中包含由 V和Sb 组成的二维平面(见图２). 图１　　　　　　　　图２ (１)晶胞中有４个面的面心由钒原子占据,这些钒 原子各自周围紧邻的锑原子数为　　　. (２)晶体中少部分钒原子被其他元素(包括Ti、Nb、 Cr、Sn)原子取代,可得到改性材料.下列有关替代 原子说法正确的是　　　(填标号). a．有＋４或＋５价态形式 b．均属于第四周期元素 c．均属于过渡元素 d．替代原子与原离子的离子半径相近 解析:(１)晶胞中有４个面的面心由钒原子占据,这 些钒原子填充在锑原子构成的八面体空隙中,周围 紧邻的锑原子数为６;(２)a．CsV３Sb５ 中 V带的总 的正电荷数为＋９,当替代原子为Sn时,化合价可 能为＋４或＋５价态形式,故a正确;b．Ti、Cr、Sn 属于第四周期元素,Nb属于第五周期,故b错误; c．Sn是ⅣA族元素,不属于过渡元素,故c错误;d． 钒原子填充在锑原子形成的八面体空隙中,替代原 子与原离子的离子半径相近,才能填充进去,故d 正确;答案为:ad. 答案:(１)６　(２)ad ２．(２０２１􀅰河北卷)分别用⚫、•表示 H２PO－４ 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－４ 、K＋在晶胞xz面、yz面 上的位置: 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰６５２􀅰 高考总复习　化学 ①若晶胞底边的边长均为apm、高为cpm,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－４ 位于晶胞的顶 角、面上和体心,顶角上有８个、面上有４个,体心 有１个,故晶胞中H２PO－４ 的数目为８× １ ８＋４× １ ２ ＋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６×１２＋４× １ ４＝４ .因 此,平均每个晶胞中占有的 H２PO－４ 和 K＋ 的数目 均为４,若晶胞底边的边长均为apm 、高为cpm, 则晶胞的体积为１０－３０a２ccm３,阿伏加德罗常数的 值 为 NA, 晶 体 的 密 度 为 ρ ＝ m V ＝ ４×１３６ １０－３０NAa２c 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 ４×１３６ １０－３０NAa２c 　②B ３．(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°,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 １２ ,１ ２ ,１ ２ æ è ç ö ø ÷.已知 Xe－F键长为rpm,则B点原子的分数坐标为 　　　　;晶胞中A、B间距离d＝　　　　pm. 解析:图中大球的个数为８×１８＋１＝２ ,小球的个 数为８×１４＋２＝４ ,根据XeF２ 的原子个数比知大 球是 Xe原 子,小 球 是 F原 子,该 晶 胞 中 有２个 XeF２ 分子;由A点坐标知该原子位于晶胞的中心, 且每个坐标系的单位长度都记为１,B点在棱的rc 处,其坐标为 ０,０,rc æ è ç ö ø ÷; 图中y是底 面对角线的一半,y＝２２apm ,x＝ c２－r æ è ç ö ø ÷pm, 所以d＝ x２＋y２＝ １２a ２＋ c２－r æ è ç ö ø ÷ ２ pm. 答案:２　 ０,０,rc æ è ç ö ø ÷　 １２a ２＋ c２－r æ è ç ö ø ÷ ２ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 学生用书　P１９７ [解法指导] １．物质结构常见考点剖析 (１)以原子或离子结构为主线的考查角度 原子 (离子) 核外电子 运动特征 → 出现概率 　 → 电 子 云 形状 　 → s(球形) d(花瓣形) p(哑铃形) 考查 　 ← ① 电子排布式 ② 轨道表示式 ③ 电子的成对情况 ④ 洪特规则特例 考查 结构决定性质 电负性 大小 ← 电离能 大小 ← 能量高低 离核远近 → 能层 → 原子轨道 (２)以分子结构为主线的考查角度 成 键 原 子 电负性差 大于１．７ → 通常形成 离子键 常考查 → 离子键的 强弱比较 电负性差 小于１．７ → 通 常 形 成 共 价 键 共价 键的 分类 孤电子对 及空轨道 → 配位键 共用电子 对偏移 → 极性键与 非极性键 原子间共用 电子对数 → 单键、双 键、三键 原子轨道 重叠方式 →σ键与π键 原子杂 化轨道 类型 常考查 → sp、sp２、 sp３ 孤电子对 ü þ ý ï ï ïï 分子 空间 结构 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰７５２􀅰 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 第六章　物质结构　元素周期律