热点强化16 原子分数坐标 投影图-【优化探究】2026高考化学一轮复习高考总复习配套课件（广东专版）

第九章　晶体结构与性质 热点强化16　原子分数坐标　投影图 优化探究 大单元三　物质结构与性质　元素周期律 【讲·热点归纳】 【练·热点突破】 2 【讲·热点归纳】 3 1.原子分数坐标的概念 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。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。 4 3.典型晶胞的原子分数坐标与投影图 典型晶胞 原子分数坐标 xy平面上(沿z轴)的投影图 简单 立方 晶胞 1(0，0，0)，2(0，1，0)， 3(1，1，0)，7(1，1，1) 5 典型晶胞 原子分数坐标 xy平面上(沿z轴)的投影图 体心 立方 晶胞 1(0，0，0)，3(1，1，0)， 5(0，0，1)，6(0，1，1)， 7(1，1，1)，9 6 典型晶胞 原子分数坐标 xy平面上(沿z轴)的投影图 面心 立方 晶胞 1(0，0，0)，9， 10，12， 14 7 典型晶胞 原子分数坐标 xy平面上(沿z轴)的投影图 金刚 石晶 胞 1，2， 3，4 8 【练·热点突破】 9 1.(2024·江西卷)NbO的立方晶胞如图，晶胞参数为a nm，P的分数坐标 为(0，0，0)，阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是(　　) 2 3 4 5 1 A.Nb的配位数是6　 B.Nb和O最短距离为a nm C.晶体密度ρ＝ g/cm3 D.M的分数坐标为 D 6 10 解析：A.由图可知，NbO的立方晶胞中距离Nb原子最近且距离相等的O原子有4个，Nb的配位数是4，故A错误；B.由图可知，Nb和O最短距离为边长的，晶胞参数为a nm，Nb和O最短距离为a nm，故B错误；C.根据均摊法计算可知，Nb的个数为6×＝3，O的个数为12×＝3，即晶胞中含有3个NbO，晶胞密度为ρ＝ g/cm3，故C错误；D.P的分数坐标为(0，0，0)，M位于正方体的面心，M的分数坐标为，故D正确。 2 3 4 5 1 6 11 2.Li2S属立方晶体，晶胞边长为d pm，晶胞截面图如图所示。则下列关 于该晶胞的描述正确的是(　　) 2 3 4 5 1 A.每个晶胞中含有的S2－数目为8 B.与Li＋最近且等距离的S2－有4个 C.该晶胞中两个距离最近的Li＋和S2－的核间距的计算表达式为d pm D.Li2S晶体的密度为×1021 g·cm－3 B 6 12 解析：由晶胞截面图可知，硫离子位于晶胞的顶点和面心，其个数为8×＋6×＝4，锂离子位于晶胞内，其个数为8。A.由以上分析可知，每个晶胞中含有的S2－数目为4，A错误；B.Li＋位于立方晶胞体对角线四分之一处，与其最近且等距离的S2－有4个，B正确；C.该晶胞中两个距离最近的Li＋和S2－的核间距恰好为该立方晶胞体对角线的四分之一，该晶胞边长为d pm，则核间距的计算表达式为d pm，C错误；D.由以上 分析可知，一个晶胞中含有4个S2－和8个Li＋，晶胞边长为d×10－10 cm，则Li2S晶体的密度为 g·cm－3＝×1030 g·cm－3，D错误。 2 3 4 5 1 6 13 3.(2025·广东珠海模拟)Fe-Mg合金的晶胞中，Mg占据由Fe围成的所有正四面体空隙，晶胞沿z轴在xy面上的投影如图所示，该合金的化学 式为_________________；若晶胞的棱长为a nm，阿伏加德罗常数的值 为NA，合金的密度ρ＝_____________g·cm－3(用含NA的代数式表示)； 若该晶体储氢时，H2分子在晶胞的体心和棱心位置，则含24 g Mg的晶 体可储存标准状况下H2的体积约为________L。  2 3 4 5 1 Mg2Fe(或FeMg2) ×1021 11.2 6 14 解析：由俯视图可知Fe位于顶点和面心，个数为8×＋6×＝4；Mg位于体内，且占据由Fe围成的所有正四面体空隙，则Mg有8个，该合金的化学式为Mg2Fe或FeMg2；晶胞质量为 g，合金的密度ρ＝×1021 g·cm－3；H2分子在晶胞的体心和棱心位置，则1个晶胞中可储存的H2分子数：1＋12×＝4，含24 g Mg即1 mol Mg的晶体中，含 mol晶胞，则可储存 mol H2，标准状况下H2的体积约为11.2 L。 2 3 4 5 1 6 4.在极高压强下，氯化钠可以和氯气化合生成NaClx。NaClx是立方系晶胞，结构如图所示，其中两个氯原子的坐标为 、，晶体的化学式为______； 与Na距离最近且相等的Cl有________个；Cl2在晶体中键长为0.20 nm， 晶胞棱长为________(保留两位有效数字)nm。  2 3 4 5 1 NaCl7 12　 0.67 6 16 解析：由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的钠原子个数为8×＝1，位于面上和体心的氯原子个数为12×＋1＝7，则晶体的化学式为NaCl7；晶胞中位于顶点的钠原子与位于面上的氯原子距离最近，则与钠原子距离最近且相等的氯原子有12个；由两个氯原子的坐标为(0.00，0.50，0.15)、(0.00，0.50，0.85)可知，晶胞棱长为0.20 nm×≈0.67 nm。 2 3 4 5 1 6 5.(2025·广东中山模拟)某镧镍氧化物的晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示： 2 3 4 5 1 晶胞中1个Ni2＋周围距离相等且最近的O2－形成的空间结构为______ ______，La3＋离子A、B间距离d ＝__________________pm，若阿伏 加德罗常数的值为NA，该晶体的密 度ρ＝________________________ g·cm－3(用含NA的代数式表示)。  正八面 ×1030 体形 6 18 解析：由题图可知，1个Ni2＋的上、下、 左、右、前、后分别各有1个距离相等且 最近的O2－，形成的空间结构为正八面体 形。晶胞中A位于棱上，B位于体心， A到棱心的距离为 pm，线段AB 在xy平面的投影长度为a pm(即底面面 对角线长度的一半)，故d＝ pm。晶胞中La3＋位于顶点、棱上和体心，个数为8×＋8×＋1＝4；Ni2＋位于体内，个数为2；根据化合物中各元素化合价代数和为0，可得O2－的个数为8，因此该晶体的密度ρ＝×1030 g·cm－3。 2 3 4 5 1 6 6.(2024·甘肃卷,节选)某含钙化合物的晶胞结构如图甲所示,沿x轴方向的投影为图乙,晶胞底面显示为图丙,晶胞参数a≠c,α=β=γ=90°。图丙中Ca与 N的距离为　　　　pm;化合物的化学式是　　　　,其摩尔质量为M g·mol-1,阿伏加德罗常数的值是NA,则晶体的密度为　 　　　g·cm-3(列出计算表达式)。  2 3 4 5 1 6 a　 Ca3N3B ×1030 2 3 4 5 1 6 解析:图丙中,Ca位于正方形顶点,N位于正方形中心,故Ca与N的距离为 a pm;由均摊法可知,晶胞中Ca的个数为8×+2=3,N的个数为8×+2×=3,B的个数为4×=1,则化合物的化学式是Ca3N3B;其摩尔质量为M g·mol-1,阿伏加德罗常数的值是NA,晶胞体积为a2c×10-30 cm3,则晶体的密度为×1030 g·cm-3。 $$