《2022高考化学大一轮复习讲义第12章第55讲 微专题30 晶胞参数、坐标参数的分析与应用.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022高考化学大一轮复习讲义第12章第55讲 微专题30 晶胞参数、坐标参数的分析与应用.docx(5页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、30晶胞参数、坐标参数的分析与应用一、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。典例1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,例如,图中原子1的坐标为(,0),则原子2和3的坐标分别为_、_。答案(,)(,)解析图中原子1的坐标为(,0),则坐标系是,原子2,3在晶胞内。从晶胞内的2、3点分别向x、y、z轴上作垂线,即可得出2、3两点的
2、原子分数坐标分别为(,),(,)。二、宏观晶体密度与微观晶胞参数的关系典例2钒的某种氧化物的立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为a pm。下列说法错误的是()A该钒的氧化物的化学式为VO2BV原子在该晶体中的堆积方式为体心立方CV原子的配位数与O的配位数之比为12D该晶胞的密度为gcm3答案C解析晶胞中V原子位于顶点和体心,数目为182;O原子位于上下面上和体内,数目为244,二者原子数目之比为12,故氧化物化学式为VO2,故A正确;晶胞V原子位于顶点和体心,符合体心立方的堆积方式,故B正确;体心V原子的配位数为6,O原子配位数为3,所以V原子的配位数与O的配位数之比为21,故C错误;mg,Va3
3、pm3(a1010)3cm3,gcm3,故D正确。1Zn与S形成某种化合物的晶胞如图所示。(1)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。例如图中原子1的坐标为(0,0,0),则原子2的坐标为_。(2)已知晶体密度为d gcm3,S2半径为a pm,若要使S2、Zn2相切,则Zn2半径为_pm(写计算表达式)。答案(1)(,0,)(2)1010a解析(1)原子1的坐标为(0,0,0),原子2在左侧的面心上,则原子2的坐标为(,0,)。(2)已知晶体密度为d gcm3,锌离子的个数为864,硫离子位于晶胞内部,个数为4,则晶胞参数1010 pm1010 pm1
4、010 pm,若要使S2、Zn2相切,则其体对角线长度为2个锌离子直径与2个硫离子直径之和,其体对角线长度1010 pm,S2半径为a pm,Zn2半径为pm(1010a)pm。2CdSe的一种晶体为闪锌矿型结构,晶胞结构如图所示。其中原子坐标参数A为(,),则B、C的原子坐标参数分别为_。该晶胞中CdSe键的键长为_。已知Cd和Se的原子半径分别为rCd nm和rSe nm,则该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_。答案B(,),C(,)a nm100%解析原子坐标参数A为(,),根据0点定位,则B、C的原子坐标参数分别为B(,),C(,)。设该晶胞中CdSe键的键长为x,则x2(a)2(
5、a)2(a)2,xa。在晶胞中,Cd原子数为864,Se原子数为4,已知Cd和Se的原子半径分别为rCd nm和rSe nm,则该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为100%。3钙钛矿晶体的晶胞结构如图所示,则该晶体的化学式为_。晶胞中的原子可用x、y、z组成的三数组来表示它在晶胞中的位置,称为原子坐标。已知A的坐标为(0,0,0),B的坐标为(0,0),则Ca的原子坐标为_。答案CaTiO3(,)4一种Fe、Si金属间化合物的晶胞结构如下图所示:晶胞中含铁原子为_个,已知晶胞参数为0.564 nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则Fe、Si金属间化合物的密度为_gcm3(列出计算式)。答案12解
6、析由晶胞的结构可知,Fe原子的个数为8612512,Si原子个数为4,则晶胞的化学式为Fe3Si,由晶胞的质量可得: mol196 gmol1(0.564107cm)3d,则d gcm3。5铜与氧元素形成的晶胞如下图所示:晶胞中Cu均匀地分散在立方体内部,a、b的坐标参数依次为(0,0,0)、(,),则d的坐标参数为_,已知该晶体的密度为 gcm3,NA是阿伏加德罗常数的值,则晶胞参数为_cm(列出计算式即可)。答案(,)解析由晶胞示意图可知,位于顶点的a和体心的b的坐标参数依次为(0,0,0)、(,),d位于体对角线的处,则d的坐标参数为(,);晶胞中Cu原子的个数为4,O原子的个数为812,则化学式为Cu2O,Cu2O的摩尔质量为144 gmol1,设晶胞的参数为a,晶胞的质量为a3144,则a cm。