第6章 微专题11 晶胞结构的分析及相关计算(课件PPT)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·化学(鲁琼版 不定项)
2026-08-12
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教辅
摘要:
该高中化学高考复习课件聚焦“晶胞结构的分析及相关计算”微专题,依据高考评价体系梳理了晶胞参数、密度计算、原子分数坐标、微粒距离关系四大核心考点,通过近三年真题分析明确密度计算(占比35%)、原子坐标确定(占比30%)等高频考查方向,归纳出化学式推导、投影图分析等常考题型。
课件亮点在于“真题精析+模型建构+素养提升”的备考路径,如以2025河北卷SmCo₅晶胞为例,详解密度公式ρ=N×M/(N_A×V)的推导及六方晶胞体积计算,培养学生的科学思维和模型认知能力。特设“易错点警示”(如单位换算1 pm=10⁻¹⁰cm)和“坐标确定三步法”,助力学生掌握解题技巧,教师可依托此课件实现考点精准突破,提升复习效率。
内容正文:
微专题11 晶胞结构的分析及相关计算
核心精讲
一、晶胞参数及相关计算
1.晶胞参数
晶胞的形状和大小可以用6个参数来表示,包括晶胞的3组棱长a、b、c和3组棱相互间的夹角α、β、γ,即晶格特征参数,简称晶胞参数。
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2.晶体结构的相关计算
(1)密度单位一般是g/cm3,注意换算:1 pm=10-10cm、1 nm=10-7cm。
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(2)立方体晶胞中微粒间的距离关系
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二、原子分数坐标与投影图
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
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即时巩固
练真题
D
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A
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Ag位于体心,与周围4个N原子成键,价层电子对数为4,且与4个N原子形成正四面体,则Ag为sp3杂化;由晶胞中成键情况知,共用顶点B原子的8个晶胞中,有4个晶胞中存在1个C原子与该B原子成键,即B原子的价层电子对数为4,为sp3杂化,B正确。
晶胞中Ag位于体心,晶体中与Ag原子最近且距离相等的Ag原子在其相邻晶胞体心,该晶胞上、下、前、后、左、右各有1个相邻晶胞,故与Ag最近且距离相等的Ag有6个,C正确。
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3.(2025·甘肃卷)某含Pb化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶体材料,室温下该化合物晶胞如下图所示,晶胞参数a≠b≠c,α=β=γ=90°。Cs与Pb之间的距离为________pm(用带有晶胞参数的代数式表示);该化合物的化学式为______________,晶体密度计算式为_________________g/cm3(用带有阿伏加德罗常数NA的代数式表示,MCs、MPb和MBr分别表示Cs、Pb和Br的摩尔质量)。
CsPbBr3
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C
练模拟
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由题图可知,Cu2+的配位数为6,故B正确;
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5.(2025·烟台联考)(1)α-硒为六方晶胞结构,原子排列为相互平行的螺旋长链(如图甲),沿着螺旋链方向的晶胞投影图如图乙。α-硒晶胞参数为
a pm、b pm、c pm(其中a=b≠c),a轴与b轴间夹角为120°,c轴垂直于a轴与b轴,阿伏加德罗常数的值为NA。
晶胞中含有Se原子的数目为________;α-硒晶体的摩尔体积为
______________m3·mol-1(用含有a、c的代数式表示)。
3
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(2)Ti3Au合金晶体有α-Ti3Au(丙)、β-Ti3Au(丁)两种结构,则α-Ti3Au与β-Ti3Au晶体的密度之比为__________。
b3∶2a3
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6.(2026·厦门质检)氮化锂具有高离子电导率,可用作固体电解质,其晶体结构如下图所示。
(1)氮化锂晶胞中有________种不同化学环境的Li+,N3-的配位数为________(晶胞参数a pm、a pm、高b pm,b>2a)。L
2
6
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解析:由晶胞结构可知,氮化锂晶胞中位于棱上和面上的Li+的化学环境不同,共有2种;由题图可知,距离N3-最近的Li+个数为6,即N3-的配位数为6。
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(2)若A点的原子分数坐标为(0,0,0),则B点的原子分数坐标为________;晶体的密度为____________g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
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常见晶胞
原子分数坐标
俯视图
体对角线方向投影
A(0,0,0)
A(0,0,0)
B(,,)
常见晶胞
原子分数坐标
俯视图
体对角线方向投影
A(0,0,0)
B(0,,)
C(,,0)
D(,0,)
常见晶胞
原子分数坐标
俯视图
体对角线方向投影
A(,,)
B(,,)
C(,,)
D(,,)
4.(2025·株洲模拟)化合物X属于四方晶系,晶胞结构如下图所示(晶胞参数a=b≠c,α=β=γ=90°)。M、N、P的原子分数坐标分别为(0,0,0),(0,0,1),(0,1,),下列说法错误的是( )
A.化合物X的化学式为K2CuF4
B.Cu2+的配位数为6
C.Q的原子分数坐标为(0,1,1-)
D.化合物X的密度为 g·cm-3
解析:由题图可知,一个晶胞中K原子个数为8×+2=4,F原子个数为16×+4×+2=8,Cu原子个数为8×+1=2,K、F、Cu三种原子的个数比为4∶8∶2=2∶4∶1,化合物X的化学式为K2CuF4,故A正确;
a2cNA×10-36
解析:由晶胞的投影图可知,把投影图中三个硒原子看成是一个整体,则一个晶胞中硒原子的个数为12×+12×=3;由晶胞参数得到α-硒晶胞的摩尔体积为Vm=,因a=b≠c,解得Vm=a2cNA×10-36m3·mol-1。
解析:根据α-Ti3Au的晶胞结构可知,Au原子个数为8×=1、Ti原子个数为6×=3;由β-Ti3Au的晶胞结构可知,Au原子个数为8×+1=2、Ti原子个数为12×=6,则有Mβ=2Mα,由此可以得到α-Ti3Au与β-Ti3Au晶体的密度之比为∶=b3∶2a3。
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