（高考化學(xué)專練）微題型02 晶體結(jié)構(gòu)及相關(guān)計算（原卷版）

（高考化學(xué)專練）微題型02晶體結(jié)構(gòu)及相關(guān)計算（原卷版）（高考化學(xué)專練）微題型02晶體結(jié)構(gòu)及相關(guān)計算（原卷版）/（高考化學(xué)專練）微題型02晶體結(jié)構(gòu)及相關(guān)計算（原卷版）微題型02晶體結(jié)構(gòu)及相關(guān)計算目錄TOC\o"1-2"\h\u 1【考向一】晶胞的結(jié)構(gòu)與類型判斷 1【考向二】晶體中微粒數(shù)或化學(xué)式的計算 5【考向三】晶胞中的原子坐標(biāo) 7【考向四】晶體密度的相關(guān)計算 8【考向五】晶胞利用率的計算 9【考向六】晶胞中特定位置微粒間距的計算 9【考向七】晶胞中投影問題 12【考向八】晶胞中的配位數(shù) 14 16【考向一】晶胞的結(jié)構(gòu)與類型判斷【典例1】(2023上·江蘇·高三校聯(lián)考階段練習(xí))高純度的鐵可以使用氫還原高純度的氧化鐵或直接用五羰基合鐵(熔點為,沸點為)熱分解制得.實驗室可用赤血鹽()溶液檢驗,黃血鹽()溶液檢驗.下列有關(guān)鐵及其化合物的說法正確的是A．元素位于周期表的第ⅧB族B．赤血鹽中鐵元素核外有5個未成對電子C．晶體是離子晶體D．若黃血鹽受熱分解產(chǎn)物之一的晶胞結(jié)構(gòu)上圖所示,則其化學(xué)式為一、晶胞1．定義：晶胞是描述晶體結(jié)構(gòu)的_基本單元__.2．晶體與晶胞的關(guān)系：數(shù)量巨大的晶胞"_無隙并置__”構(gòu)成晶體.①相鄰晶胞之間沒有任何間隙.②所有晶胞都是平行排列、取向相同.二、晶體結(jié)構(gòu)的堆積模型1．晶體結(jié)構(gòu)的密堆積的原理金屬原子、離子或分子在沒有其他因素(如氫鍵)影響時,在空間的排列大都服從緊密堆積原理.這是因為金屬鍵、離子鍵和分子間作用力均沒有_方向性__,因此都趨向于使原子、離子或分子吸引盡可能多的其他原子、離子或分子分布于周圍,并以密堆積的方式_降低__體系的能量,使晶體變得比較穩(wěn)定.2．等徑圓球的密堆積(金屬晶體)①三維空間模型A．非密置層在三維空間堆積a．簡單立方堆積相鄰非密置層原子的原子核在_同一直線上__的堆積,空間利用率太低,只有金屬_釙__(Po)采用這種堆積方式.b．體心立方堆積將上層金屬原子填入下層金屬原子形成的凹穴中,并使非密置層的原子稍稍分離,每層均照此堆積.這種堆積方式所得的晶胞是一個含有兩個原子的立方體,一個原子在立方體的_頂角__,另一個原子在立方體的_體心__,其空間利用率比簡單立方堆積_高__,堿金屬屬于這種堆積方式.B．密置層在三維空間堆積a．六方最密堆積按ABABAB……的方式堆積,稱為_A3型最密堆積__b．面心立方最密堆積按ABCABCABC……的方式堆積,稱為_A1型最密堆積__.②常見的堆積模型三種典型結(jié)構(gòu)型式面心立方最密堆積(A1)體心立方堆積(A2)六方最密堆積(A3)常見金屬Cu、Au、AgNa、K、FeMg、Zn、Ti結(jié)構(gòu)示意圖晶胞配位數(shù)_12___8___12__空間利用率_74%__68%74%每個晶胞所含原子數(shù)_4___2___2__三、非等徑圓球的密堆積(離子晶體)①由于陰、陽離子的半徑不同,因此離子晶體為_不等徑圓球__的密堆積,可以將這種堆積方式看成是大球先按一定的方式做_等徑圓球__的密堆積,小球再填充在大球所形成的_空隙__中.②在一些離子晶體中,陰離子半徑較大,應(yīng)先將陰離子看成是_等徑圓球__進行密堆積,而陽離子有序地填在陰離子所形成的空隙中.例如,NaCl晶體中的Cl－按_A1型__方式進行最密堆積,Na＋填在Cl－所形成的空隙中;ZnS晶體中S2－按_A1型__方式進行最密堆積,Zn2＋填入S2－所形成的空隙中.【變式1-1】(2023上·山西·高三校聯(lián)考階段練習(xí))黃銅礦是工業(yè)煉銅的原料,含有的主要元素是硫、鐵、銅.下列有關(guān)說法正確的是A．基態(tài)硫原子中核外電子有9種空間運動狀態(tài)B．硫元素最簡單氫化物的分子的VSEPR構(gòu)型是V形C．鐵元素在元素周期表的ds區(qū)D．CuCl熔點為426℃,熔融時幾乎不導(dǎo)電,容易形成二聚體,說明CuCl是原子晶體【變式1-2】(2023上·江蘇·高三校聯(lián)考開學(xué)考試)我國疾控中心利用尿素()制備出了兩種低溫消毒劑：三聚氰酸()和二氯異氰尿酸鈉().已知：尿素分子中所有原子共平面.下列說法錯誤的是A．尿素分子中鍵角與鍵角基本相等B．三聚氰酸晶體屬于分子晶體C．基態(tài)N原子的電子的空間運動狀態(tài)有5種D．二氯異氰尿酸鈉中元素的電負(fù)性：N>O>Na【考向二】晶體中微粒數(shù)或化學(xué)式的計算【典例2】(2023上·山西大同·高三統(tǒng)考期末)已知氯化鋁的熔點為、氟化鋁的熔點為,氯化鋁二聚體的空間填充模型如圖1所示,氟化鋁的晶胞結(jié)構(gòu)(晶體密度為,阿伏加德羅常數(shù)為)如圖2所示.下列說法正確的是A．圖1中物質(zhì)的分子式為 B．氟化鋁中的配位數(shù)為6C．晶胞參數(shù) D．氯化鋁、氟化鋁均為離子晶體1．晶胞中微粒數(shù)目的計算方法——均攤法(1)原則：晶胞中任意位置上的一個原子如果是被n個晶胞所共有,那么,每個晶胞對這個原子分得的份額就是eq\f(1,n).(2)方法A.長方體(包括立方體)晶胞中不同位置的微粒數(shù)的計算方法如圖所示：B.非長方體晶胞中粒子視具體情況而定：a．三棱柱b．六棱柱A．NaCl(含4個Na,4A．NaCl(含4個Na,4個Cl-)B．干冰(含4個CO2)C．CaF2(含4個Ca2+,8個F-)D．金剛石(含8個C)E．體心立方(含2個原子)F．面心立方(含4個原子)2．"均攤法”在晶胞組成計算中的應(yīng)用(1)計算一個晶胞中微粒的數(shù)目非平行六面體形晶胞中微粒數(shù)目的計算同樣可用"均攤法”,其關(guān)鍵仍是確定一個微粒為幾個晶胞所共有.例如,石墨晶胞：每一層內(nèi)碳原子排成六邊形,其頂點(1個碳原子)對六邊形的貢獻為eq\f(1,3),那么一個六邊形實際有6×eq\f(1,3)＝2個碳原子.又如,六棱柱晶胞(MgB2晶胞)如圖：.頂點上的原子為6個晶胞(同層3個,上層或下層3個)共有,面上的原子為2個晶胞共有,因此鎂原子個數(shù)為12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＝3個,硼原子個數(shù)為6.(2)計算化學(xué)式(3)=1\*GB3①單位換算：1nm＝10－7cm、1pm＝10－10cm②金屬晶體中體心立方、面心立方堆積中的幾組公式(設(shè)棱長為a)a．面對角線長：eq\r(2)ab．體對角線長：eq\r(3)ac．體心立方堆積：4r＝eq\r(3)a(r為原子半徑)d．面心立方堆積：4r＝eq\r(2)a(r為原子半徑)3．常見的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞含有的粒子數(shù)目(1)分子晶體和原子晶體物質(zhì)晶胞結(jié)構(gòu)所含微粒數(shù)目干冰4個CO2分子金剛石或晶體硅8個碳原子或硅原子(2)離子晶體晶體類型晶胞類型晶胞結(jié)構(gòu)示意圖配位數(shù)緊鄰等距相同離子每個晶胞含有離子數(shù)ABNaClNa＋：6Cl－：6Na＋：12Cl－：12Na＋：4Cl－：4CsClCs＋：8Cl－：8Cs＋：6Cl－：6Cs＋：1Cl－：1AB2CaF2Ca2＋：8F－：4—Ca2＋：4F－：8(3)金屬晶體堆積模型晶胞類型空間利用率配位數(shù)簡單立方堆積立方體52%6體心立方堆積體心立方68%8六方最密堆積平行六面體74%12面心立方最密堆積面心立方74%124．晶體化學(xué)式的確定晶體的化學(xué)式表示的是晶體(也可以說是晶胞)中各類原子或離子數(shù)目的最簡整數(shù)比團簇分子或納米顆粒與晶胞不同,這兩類物質(zhì)是獨立的分子,所有原子均為該分子所有.與晶體中多個晶胞共用原子不相同【變式2-1】(2024上·重慶·高三重慶南開中學(xué)?？茧A段練習(xí))鈦酸鋇()是一種新型太陽能電池材料,其制備原理為：.已知鈦酸鋇的晶胞結(jié)構(gòu)均與接觸)和元素周期表中鈦的數(shù)據(jù)如圖所示,晶胞參數(shù)為為阿伏加德羅常數(shù)的值.下列有關(guān)敘述正確的是A．Ti元素的質(zhì)量數(shù)為47.87 B．晶體中與緊鄰的有12個C．的化學(xué)式為 D．鈦酸鋇的密度約為【變式2-2】(2024上·河南周口·高三統(tǒng)考階段練習(xí))氨是常用的化工原料,研究發(fā)現(xiàn)可通過高效催化劑高選擇性地將還原為.我國科學(xué)工作者利用氮化鈷(圖1)摻雜Cu,獲得具有高效催化性能的摻雜物(圖2).下列說法錯誤的是A．摻雜前,氮化鈷的化學(xué)式為B．被還原為后,鍵角將變大C．晶體中,若晶胞參數(shù)為apm,則最近的Co原子核間距為D．晶體中,Cu原子周圍最近的Co原子為12個【考向三】晶胞中的原子坐標(biāo)【典例3】(2023上·黑龍江·高三牡丹江一中?？计谀?砷化鎘晶胞結(jié)構(gòu)如圖,圖1中"①”和"②”位是"真空”,晶胞參數(shù)為apm,建立如圖2,①號位的坐標(biāo)為(,,).已知：砷化鎘的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法錯誤的是A．砷化鎘中Cd與As原子個數(shù)比為3：2B．兩個Cd原子間最短距離為0.5apmC．③號位原子坐標(biāo)參數(shù)為(,1,)D．該晶胞的密度為NA(a×10—10)3g·cm-31．原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)概念：原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)參數(shù)表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置.2．原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)的確定方法(1)依據(jù)已知原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)確定坐標(biāo)系取向和坐標(biāo)原點.(2)一般以坐標(biāo)軸所在立體圖形的棱長為1個單位(長、寬、高可以不同,但都為1個單位).(3)從原子所在位置分別向x、y、z軸作垂線,所得坐標(biāo)軸上的截距即為該原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo).以立方體的三個棱延長線構(gòu)建坐標(biāo)軸,以晶胞邊長為1個單位長度,O為坐標(biāo)原點,其分?jǐn)?shù)坐標(biāo)規(guī)定為(0,0,0)、A的坐標(biāo)為(1,0,0)、B的坐標(biāo)為(1,1,0)、C的坐標(biāo)為(1,1,1).3．常見坐標(biāo)系的構(gòu)建(1)立方晶胞坐標(biāo)系建立方法"立方晶胞”x軸、y軸、z軸均以晶胞參數(shù)長度為1個單位.簡單立方晶胞1點坐標(biāo)(0,0,0);2點坐標(biāo)(0,1,0);3點坐標(biāo)(1,1,0);4點坐標(biāo)(1,0,0);5點坐標(biāo)(0,0,1);6點坐標(biāo)(0,1,1);7點坐標(biāo)(1,1,1);8點坐標(biāo)(1,0,1).②體心立方晶胞如圖體心坐標(biāo)為(,,)③面心立方晶胞如圖面心坐標(biāo)為1/21點坐標(biāo)(0,1/2,1/2);2點坐標(biāo)(1/2,1/2,1);3點坐標(biāo)(1/2,1,1/2);4點坐標(biāo)(1,1/2,1/2);5點坐標(biāo)(1/2,0,1/2);6點坐標(biāo)(1/2,1/2,0).④金剛石體內(nèi)心坐標(biāo)：1/4或3/4左上、左下、右上、右下的坐標(biāo)為：(1/4,3/4,3/4)、(1/4,1/4,1/4)、(3/4,1/4,3/4)、(3/4,3/4,1/4)⑤棱心坐標(biāo)：有一個1/2,其余為0或11點坐標(biāo)(1/2,0,1);2點坐標(biāo)(0,1/2,1);3點坐標(biāo)(1/2,1,1);4點坐標(biāo)(1,1/2,1);5點坐標(biāo)(1/2,0,0);6點坐標(biāo)(0,1/2,0);7點坐標(biāo)(1/2,1,0);8點坐標(biāo)(1,1/2,0)(2)拉長的晶胞坐標(biāo)系建立方法"拉長的晶胞”x軸：apm為1個單位,y軸：apm為1個單位,z軸：2apm為1個單位.【變式3-1】(2023上·河南濮陽·高三濮陽一高校考期中)硒化鋅是一種重要的半導(dǎo)體材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示.已知晶胞參數(shù)為qnm,乙圖為晶胞的俯視圖,a點的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為.下列說法正確的是A．晶胞中硒原子的配位數(shù)為12B．晶胞中d點的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為C．相鄰兩個Zn原子的最短距離為nmD．Zn和Se在元素周期表中分別位于d區(qū)與p區(qū)【變式3-2】(2023上·安徽·高三合肥一六八中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))氮化鎵是新型半導(dǎo)體材料,其晶胞如圖所示,A原子坐標(biāo),晶胞參數(shù)為cnm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA.下列說法正確的是A．晶體最簡化學(xué)式為Ga2N7B．B原子坐標(biāo)為C．N形成的正四面體空隙中Ga的填充率為100%D．該氮化鎵晶體的密度為【考向四】晶體密度的相關(guān)計算 【典例4】(2024上·遼寧錦州·高三統(tǒng)考期末)一種由Mn、Se組成的化合物立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示.已知化合物的摩爾質(zhì)量為,晶胞參數(shù)為anm,阿伏加德羅常數(shù)的值為.下列說法錯誤的是A．該化合物的化學(xué)式可表示為MnSe B．與Se原子距離最近的Se原子有12個C．Mn、Se原子的最近距離是 D．晶胞密度為1．晶體密度的計算(1)計算晶胞的質(zhì)量,進而計算晶體的密度計算公式：ρ＝eq\f(N·M,NA·V).式中N與晶胞的組成有關(guān),M為晶體的摩爾質(zhì)量,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,V為晶胞的體積,其單位為cm3,ρ為晶體的密度,其單位為g·cm－3.【變式4-1】(2023上·貴州貴陽·高三貴陽一中?？茧A段練習(xí))鈣鈦礦電池是第三代非硅薄膜太陽能電池的代表,具有較高的能量轉(zhuǎn)化效率.如圖是一種邊長為的鈣鈦礦的正方體晶胞結(jié)構(gòu),其中原子占據(jù)正方體中心,O原子位于每條棱的中點.其中以原子1為原點,原子2的坐標(biāo)為.下列有關(guān)說法錯誤的是A．原子3的坐標(biāo)為 B．原子與原子最近距離為C．距離原子最近的O原子有6個 D．該晶胞密度約為【變式4-2】(2023上·重慶·高三重慶八中?？茧A段練習(xí))一種新型超導(dǎo)材料由Li、Fe、Se組成,晶胞如圖所示(Fe原子均位于面上).晶胞棱邊夾角均為90°,X的坐標(biāo)為(0,1,),Y的坐標(biāo)為(,,),設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值(已知：以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)).下列說法正確的是A．可通過紅外光譜和質(zhì)譜測定原子坐標(biāo)B．坐標(biāo)為(,1,)的原子是Li原子C．Se原子X與Se原子Y之間的距離為D．該晶體的密度為【考向五】晶胞利用率的計算 【典例5】(2023·全國·模擬預(yù)測)鈉元素和硒元素可組成一種對蛋白質(zhì)的合成和糖代謝有保護作用的無機化合物,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示.已知和的半徑分別為anm和bnm,晶胞參數(shù)為cnm.下列有關(guān)說法錯誤的是A．該晶體的化學(xué)式為B．與距離最近且相等的數(shù)目為8C．該晶胞的空間利用率為D．位于由構(gòu)成的四面體空隙中,位于由構(gòu)成的六面體空隙中空間利用率(η)(1)概念：指構(gòu)成晶體的原子、離子或分子總體積在整個晶體空間中所占有的體積百分比.(2)金屬晶體空間利用率空間利用率＝eq\f(球體積,晶胞體積)×100%,球體積為金屬原子的總體積.(3)空間利用率的計算①簡單立方堆積設(shè)原子半徑為R,由于原子在晶胞棱的方向上相切,可以計算出晶胞參數(shù)：a＝b＝c＝2R,α＝β＝γ＝90°.每個晶胞中包含一個原子.η＝eq\f(1×\f(4,3)πR3,a3)×100%＝eq\f(1×\f(4,3)πR3,2R3)×100%≈52.36%.②體心立方堆積設(shè)原子半徑為R,由于原子在晶胞體對角線方向上相切,可以計算出晶胞參數(shù)：a＝b＝c＝eq\f(4\r(3),3)R,α＝β＝γ＝90°.每個晶胞中包含兩個原子.η＝eq\f(2×\f(4,3)πR3,a3)×100%＝eq\f(2×\f(4,3)πR3,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4\r(3)R,3)))3)×100%≈68.02%.③面心立方最密堆積設(shè)原子半徑為R,由于原子在晶胞面對角線方向上相切,可以計算出晶胞參數(shù)：a＝b＝c＝2eq\r(2)R,α＝β＝γ＝90°.每個晶胞中包含四個原子.η＝eq\f(4×\f(4,3)πR3,a3)×100%＝eq\f(4×\f(4,3)πR3,2\r(2)R3)×100%≈74.05%.④六方最密堆積設(shè)原子半徑為R,根據(jù)原子在晶胞中的相切關(guān)系,可以計算出晶胞參數(shù)：a＝b＝2R,c＝eq\f(2\r(6),3)a≈1.633a,α＝β＝90°,γ＝120°.每個晶胞中包含兩個原子.η＝eq\f(2×\f(4,3)πR3,a×\f(\r(3)a,2)×c)×100%＝eq\f(2×\f(4,3)πR3,2R×\r(3)R×1.633×2R)×100%≈74.05%.⑤金剛石型堆積設(shè)原子半徑為R,由于原子在晶胞體對角線方向上相切(相鄰兩個碳原子之間的距離為晶胞體對角線的四分之一),可以計算出晶胞參數(shù)：a＝b＝c＝eq\f(8\r(3),3)R,α＝β＝γ＝90°.每個晶胞中包含八個原子.η＝eq\f(8×\f(4,3)πR3,a3)×100%＝eq\f(8×\f(4,3)πR3,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(8\r(3)R,3)))3)×100%≈34.01%.【變式5-1】(2023·湖北武漢·華中師大一附中)金剛石和C60都是由碳元素組成的重要單質(zhì),金剛石和C60分子及它們的晶胞如圖所示(已知≈1.732、π≈3.14)：下列說法正確的是A．每個金剛石晶胞中含有4個碳原子B．每個C60分子含有90個σ鍵C．金剛石和C60晶胞中微粒間的作用力均只有共價鍵D．每個金剛石晶胞原子的空間利用率為74.05%【變式5-2】(2023下·浙江金華)已知空間利用率是指構(gòu)成晶體的原子、離子或分子在整個晶體空間中所占有的體積百分比.下列有關(guān)說法不正確的是A．銅碘雜化團簇分子結(jié)構(gòu)如圖1所示,分子間通過范德華力聚集在一起B(yǎng)．晶體的晶胞如圖2所示,標(biāo)記為X的的分子坐標(biāo)為C．H原子的電子云如圖3所示,H原子核外大多數(shù)電子在原子核附近運動D．金屬Cu為面心立方晶胞(如圖4所示),其空間利用率約為74%【考向六】晶胞中特定位置微粒間距的計算【典例6】(2024上·湖南長沙·高三長沙一中校考階段練習(xí))是目前儲氫密度最高的材料之一,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞邊長為apm.Mg原子占據(jù)Fe形成的所有四面體空隙,儲氫后,分子占據(jù)Fe形成的八面體空隙,化學(xué)式為.下列說法正確的是A．晶胞中,存在的化學(xué)鍵類型為金屬鍵和離子鍵B．氫氣儲滿后晶體的化學(xué)式為C．氫氣儲滿后,和的最短距離為D．晶胞中Fe與Mg的配位數(shù)均為41.常見晶胞所含微粒的數(shù)目(n),晶胞邊長(a)與原子半徑(r)的關(guān)系晶胞模型粒子數(shù)(n)a與r的關(guān)系簡單立方1a=2r體心立方2面心立方42．金屬晶體中體心立方堆積、面心立方最密堆積中的幾組公式(設(shè)棱長為a)(1)面對角線長＝eq\r(2)a.(2)體對角線長＝eq\r(3)a.(3)體心立方堆積4r＝eq\r(3)a(r為原子半徑).(4)面心立方最密堆積4r＝eq\r(2)a(r為原子半徑).(5)晶體微粒與M、ρ之間的關(guān)系若1個晶胞中含有x個微粒,則1mol該晶胞中含有xmol微粒,其質(zhì)量為xMg(M為微粒的相對"分子”質(zhì)量);1個晶胞的質(zhì)量為ρa3g(a3為晶胞的體積),則

1mol晶胞的質(zhì)量為ρa3NAg,因此有xM＝ρa3NA.(6)計算晶胞中微粒間的距離或晶胞參數(shù)立方晶胞參數(shù)a＝eq\r(3,\f(N·M,NA·ρ)).(7)長度算關(guān)系式：1nm＝1×10－7cm;1pm＝1×10－10cm【變式6-1】(2023上·重慶北碚)有一種有超導(dǎo)性的硼鎂化合物,晶體結(jié)構(gòu)屬于立方晶系.其晶體結(jié)構(gòu)、晶胞沿軸的投影圖如圖所示,關(guān)于其晶體下列說法正確的A．該化合物的化學(xué)式為 B．一個晶胞中含有2個C．最近距離為 D．與距離最近且相等的有8個【變式6-2】(2023上·江蘇無錫)砷化硼的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞的邊長為apm,下列說法中正確的是A．砷化硼的化學(xué)式為B2AsB．砷化硼晶胞中,As的配位數(shù)是4C．砷化硼晶胞中,B原子之間的最短距離為D．與B原子最近且距離相等的B原子有6個【考向七】晶胞中投影問題 【典例7】(2023·遼寧沈陽·校聯(lián)考一模)某立方晶系的銻鉀合金可作為鉀離子電池的電極材料,下圖表示晶胞.下列說法中錯誤的是A．該晶胞的體積為 B．和原子數(shù)之比為C．與最鄰近的原子數(shù)為4 D．該晶胞的俯視圖為一、晶胞中粒子的投影1．概念：用一組光線將物體的形狀投射到一個平面上去,稱為投影.在該平面上得到的圖像,也稱為投影.2．分類：(1)正投影：投射線的中心線垂直于投影的平面.(2)斜投影：投射線的中心線不垂直于投影的平面.3．常見晶胞結(jié)構(gòu)模型圖的坐標(biāo)軸方向(俯視圖)和對角線方向投影圖總結(jié)(1)體心立方晶胞體心立方晶胞俯視圖對角線方向投影圖俯視圖：8個頂點投影在正方形4個頂點上(上下兩個黑球兩兩重合),體心投影在正方形中心.對角線方向投影圖：6個頂點投影在正六邊形頂點上,另外2個頂點和體心重疊在正六邊形中心.(2)面心立方晶胞面心立方晶胞俯視圖對角線方向投影圖俯視圖：8個頂點投影在正方形4個頂點上,前后左右4個面心投影在正方形4個邊的中點,上下2個面心投影在正方形中心.對角線方向投影圖：6個頂點投影在大正六邊形頂點上,6個面心投影在小正六邊形頂點上,另外2個頂點重疊在正六邊形中心.(3)金剛石晶胞金剛石晶胞俯視圖對角線方向投影圖俯視圖：8個頂點投影在正方形4個頂點上,前后左右4個面心投影在正方形4個邊的中點,上下2個面心投影在正方形中心,左上右上左下右下四個小體心投影在4個小正方形中心.對角線方向投影圖：6個頂點投影在大正六邊形頂點上,3個面心和3個小體心(另3個面心在3個小體心背后遮擋)投影在小正六邊形頂點上,另外2個頂點和1個小體心重疊在正六邊形中心.二、晶胞投影圖1．簡單立方模型投影圖x、y平面上的投影圖：2．體心立方模型投影圖x、y平面上的投影圖：3．面心立方模型投影圖x、y平面上的投影圖：4．金剛石晶胞模型投影圖x、y平面上的投影圖：5．沿體對角線投影(以體心立方和面心立方為例)(1)體心立方堆積(2)面心立方最密堆積三、幾種常見的典型晶胞在不同情況下的投影,如晶胞類型三維圖二維圖正視圖沿體對角線切開的剖面圖沿體對角線的投影簡單立方堆積體心立方堆積面心立方堆積晶胞金剛石晶胞或晶胞【變式7-1】(2023下·河南)金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(假設(shè)晶胞參數(shù)為anm),下列說法錯誤的是A．金原子在晶胞中的空間利用率約為74%B．c原子的坐標(biāo)為(,0,)C．該晶體的密度為D．金晶胞沿z軸方向的投影圖為【變式7-2】(2023上·陜西咸陽·高二咸陽市實驗中學(xué)校考階段練習(xí))砷化鎵是一種立方晶系如圖甲所示,將摻雜到晶體中得到稀磁性半導(dǎo)體材料如圖乙所示,砷化鎵的晶胞參數(shù)為,密度為.下列說法錯誤的是A．砷化鎵中的配位數(shù)為4B．晶體中,和的最近距離是C．摻雜到砷化鎵晶體中,和最近且等距離的的數(shù)目為4D．沿體對角線方向投影圖如丙,若c在11處,則的位置為8、10、12、13【考向八】晶胞中的配位數(shù)【典例8】(2023上·重慶渝北·高三重慶市渝北中學(xué)校?？茧A段練習(xí))[Co(NH3)6]Cl2晶體的晶胞如下圖所示(已知該立方晶胞的邊長為apm,阿伏加德羅常數(shù)為NA,[Co(NH3)6]Cl2的摩爾質(zhì)量為Mg/mol),以下說法正確的是A．[Co(NH3)6]Cl2中,中心離子的配位數(shù)為8B．離[Co(NH3)6]2+最近的Cl-有4個C．若規(guī)定A點原子坐標(biāo)為(0,0,0),則C點原子坐標(biāo)為()D．[Co(NH3)6]Cl2晶體的密度為1．晶胞中的配位數(shù)(1)概念：在晶體中某一個原子(離子)周圍所接觸到的同種原子(異性離子)的數(shù)目.如NaCl的晶胞模型如圖,Na＋配位數(shù)為6,Cl－配位數(shù)為6.金屬Po為簡單立方堆積,Po的配位數(shù)為6金屬Na、K、Fe為體心立方堆積,配位數(shù)為8(2)晶胞中微粒配位數(shù)的確定方法【變式8-1】(2024上·河北石家莊·高三石家莊外國語學(xué)校階段練習(xí))采用了氮化鎵元件的充電器體積小、質(zhì)量輕,在發(fā)熱量、效率轉(zhuǎn)換上相比普通充電器也有更大的優(yōu)勢,被稱為"快充黑科技”,下圖是氮化鎵的三種晶體結(jié)構(gòu)(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值).下列有關(guān)說法錯誤的是A．Ga、N均屬于p區(qū)元素B．圖a晶體結(jié)構(gòu)中含有6個Ga、6個NC．圖b晶體結(jié)構(gòu)中若Ga和N的距離為xnm,則晶體的密度為D．三種晶體結(jié)構(gòu)中Ga原子的配位數(shù)之比為3∶2∶3【變式8-2】(2023上·湖南長沙·高三長郡中學(xué)?？茧A段練習(xí))硅與鎂能夠形成二元半導(dǎo)體材料,其晶胞如圖所示,已知晶胞參數(shù)為rnm.阿伏加德羅常數(shù)值為NA,下列說法正確的是A．鎂原子位于硅原子所構(gòu)成的正八面體空隙中,空隙填充率為100%B．晶體中硅原子的配位數(shù)為4C．該晶體中兩個硅原子間的最短距離為nmD．晶體的密度為g/cm31．(2023·河北·統(tǒng)考高考真題)鋯是重要的戰(zhàn)略金屬,可從其氧化物中提取.下圖是某種鋯的氧化物晶體的立方晶胞,為阿伏加德羅常數(shù)的值.下列說法錯誤的是A．該氧化物的化學(xué)式為B．該氧化物的密度為C．原子之間的最短距離為D．若坐標(biāo)取向不變,將p點原子平移至原點,則q點原子位于晶胞面的面心2．(2023·重慶·統(tǒng)考高考真題)配合物[MA2L2]的分子結(jié)構(gòu)以及分子在晶胞中的位置如圖所示,下列說法錯誤的是A．中心原子的配位數(shù)是4 B．晶胞中配合物分子的數(shù)目為2C．晶體中相鄰分子間存在范德華力 D．該晶體屬于混合型晶體3．(2023·湖南·統(tǒng)考高考真題)科學(xué)家合成了一種高溫超導(dǎo)材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該立方晶胞參數(shù)為.阿伏加德羅常數(shù)的值為.下列說法錯誤的是

A．晶體最簡化學(xué)式為B．晶體中與最近且距離相等的有8個C．晶胞中B和C原子構(gòu)成的多面體有12個面D．晶體的密度為4．(2023·湖北·統(tǒng)考高考真題)鑭La和H可以形成一系列晶體材料,在儲氫和超導(dǎo)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用.屬于立方晶系,晶胞結(jié)構(gòu)和參數(shù)如圖所示.高壓下,中的每個H結(jié)合4個H形成類似的結(jié)構(gòu),即得到晶體.下列說法錯誤的是A．晶體中La的配位數(shù)為8B．晶體中H和H的最短距離：C．在晶胞中,H形成一個頂點數(shù)為40的閉合多面體籠D．單位體積中含氫質(zhì)量的計算式為5．(2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題)晶體結(jié)構(gòu)的缺陷美與對稱美同樣受關(guān)注.某富鋰超離子導(dǎo)體的晶胞是立方體(圖1),進行鎂離子取代及鹵素共摻雜后,可獲得高性能固體電解質(zhì)材料(圖2).下列說法錯誤的是

A．圖1晶體密度為g?cm-3 B．圖1中O原子的配位數(shù)為6C．圖2表示的化學(xué)式為 D．取代產(chǎn)生的空位有利于傳導(dǎo)6．(2022·湖北·統(tǒng)考高考真題)某立方鹵化物可用于制作光電材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示.下列說法錯誤的是A．的配位數(shù)為6 B．與距離最近的是C．該物質(zhì)的化學(xué)式為 D．若換為,則晶胞棱長將改變7．(2021·湖北·統(tǒng)考高考真題)某立方晶系的銻鉀(Sb—K)合金可作為鉀離子電池的電極材料,圖a為該合金的晶胞結(jié)構(gòu)圖,圖b表示晶胞的一部分.下列說法正確的是A．該晶胞的體積為a3×10-36cm-3 B．K和Sb原子數(shù)之比為3∶1C．與Sb最鄰近的K原子數(shù)為4 D．K和Sb之間的最短距離為apm8．(2022·山東·高考真題)是一種鈉離子電池正極材料,充放電過程中正極材料立方晶胞(示意圖)的組成變化如圖所示,晶胞內(nèi)未標(biāo)出因放電產(chǎn)生的0價Cu原子.下列說法正確的是A．每個晶胞中個數(shù)為xB．每個晶胞完全轉(zhuǎn)化為晶胞,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為8C．每個晶胞中0價Cu原子個數(shù)為D．當(dāng)轉(zhuǎn)化為時,每轉(zhuǎn)移電子,產(chǎn)生原子1．(2023·云南·高三云南師大附中校考專題練習(xí))金屬鈦具有耐壓、耐腐蝕性質(zhì),可以通過反應(yīng)制取少量金屬鈦.下列有關(guān)說法正確的是A．鈉原子的結(jié)構(gòu)示意圖： B．的電子式：C．Ti晶體為金屬晶體 D．質(zhì)子數(shù)為22、中子數(shù)為30鈦原子：2．(2023·全國·高三專題練習(xí))X、Y、Z、Q、W是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,X、Z的基態(tài)原子2p能級上各有兩個未成對電子,Y與Q同主族,W原子N能層只有一個電子,其余能層全充