热点强化13 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(苏教版)
2025-10-13
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教辅
摘要:
该高中化学高考复习课件聚焦“物质结构与性质”模块中的原子分数坐标与晶胞投影图核心考点,依据高考评价体系梳理了坐标确定方法、典型晶胞投影分析等考查要求。通过归纳简单立方、体心立方等晶胞类型,明确坐标参数判断、晶胞密度计算等常考题型,体现备考针对性。
课件特色在于“讲练结合+真题精析”,如2024江西卷NbO晶胞题,通过分析M原子分数坐标((1/2,1/2,1/2)),培养学生科学思维中的模型认知能力。针对晶胞密度计算等难点,指导学生用均摊法和公式推导突破,教师可依托真题易错点(如配位数误判)精准教学,助力高效备考。
内容正文:
优化探究
大单元三 物质结构与性质 元素周期律
专题9 晶体结构与性质
热点强化13 原子分数坐标 投影图
1
【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。
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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
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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( )
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·cm-3
D.M的分数坐标为
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D
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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·cm-3,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。
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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( )
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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
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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。
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3.(2025·河北沧州模拟)四氧化三铁是一种常用的磁性材料,是制作录音磁带和电讯器材的原料。O原子呈面心立方最密堆积,Fe原子随机分布在由O原子构成的正四面体空隙和正八面体空隙中(如图),
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下列说法不正确的是( )
A.1、2号原子的分数坐标分
别为,(1,1,
1),1、2号原子之间的距离为 nm
B.基态Fe3+在原子核外空间占据的最高电子层符号为M,该电子层的电子云在空间有9个伸展方向
C.Fe3O4中O原子沿面对角线的投影为
D.图中正四面体空隙和正八面体空隙中Fe原子的填充率为25%
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A
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解析:1、2号原子的分数坐标分
别为、,但
1、2号原子的实际坐标分别为
、(a,a,a),因此1、2号原子之间的距离为a nm,A错误;基态Fe3+在原子核外空间占据的最高电子层为第3层,符号为M,该电子层的电子云在空间有1+3+5=9个伸展方向,B正确;Fe3O4中O原子采取面心立方最密堆积,因此,氧原子沿面对角线的投影为
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,C正确;
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题图中,O原子的数目为8×+6×=4,正四面体空隙有8个(8个体内),正八面体空隙有12×+1=4个(棱心和体心即为正八面体空隙的中心),正四面体空隙和正八面体空隙总数为8+4=12,有3个空隙填充了Fe原子,因此正四面体空隙和正八面体空隙中Fe原子的填充率为×100%=25%,D正确。
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1
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4.(2025·河北邯郸模拟)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。
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NaCl7
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0.67
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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。
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5.(2025·山东淄博模拟)某镧镍氧化物的晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示:
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)。
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正八面体形
×1030
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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。
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