高考化學大題逐空突破系列(全國通用)05 ??碱}空5 原子分數坐標分析方法 (附答案解析)_第1頁
高考化學大題逐空突破系列(全國通用)05 常考題空5 原子分數坐標分析方法 (附答案解析)_第2頁
高考化學大題逐空突破系列(全國通用)05 ??碱}空5 原子分數坐標分析方法 (附答案解析)_第3頁
高考化學大題逐空突破系列(全國通用)05 ??碱}空5 原子分數坐標分析方法 (附答案解析)_第4頁
高考化學大題逐空突破系列(全國通用)05 ??碱}空5 原子分數坐標分析方法 (附答案解析)_第5頁
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PAGE常考題空5原子分數坐標分析方法【高考必備知識】1.原子分數坐標參數(1)含義:以晶胞參數為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置,稱為原子分數坐標(2)原子分數坐標的確定方法①依據已知原子的坐標確定坐標系取向②一般以坐標軸所在正方體的棱長為1個單位③從原子所在位置分別向x、y、z軸作垂線,所得坐標軸上的截距即為該原子的分數坐標(3)示例AABCDEFGHxyz晶胞中原子坐標A(0,0,0),B(0,1,0),C(1,1,0), D(1,0,0),E(0,0,1),F(xiàn)(0,1,1),G(1,1,1),H(1,0,1),體心:(EQ\f(1,2),EQ\f(1,2),EQ\f(1,2)),上面心:(EQ\f(1,2),EQ\f(1,2),1),下面心:(EQ\f(1,2),EQ\f(1,2),0),左面心:(EQ\f(1,2),0,EQ\f(1,2)),右面心:(EQ\f(1,2),1,EQ\f(1,2)),前面心:(1,EQ\f(1,2),EQ\f(1,2)),后面心:(0,EQ\f(1,2),EQ\f(1,2))2.典型晶胞結構模型的原子分數坐標(1)簡單立方體模型粒子坐標粒子坐標若1(0,0,0),2(0,1,0),則確定3的原子分數坐標為(1,1,0),7為(1,1,1)(2)體心晶胞結構模型的原子坐標和投影圖粒子坐標若1(0,0,0),3(1,1,0),5(0,0,1),則6的原子分數坐標為(0,1,1),7為(1,1,1),9為(EQ\f(1,2),EQ\f(1,2),EQ\f(1,2))(3)面心立方晶胞結構模型的原子坐標和投影圖粒子坐標若1(0,0,0),13(EQ\f(1,2),EQ\f(1,2),0),12(1,EQ\f(1,2),EQ\f(1,2)),則15的原子分數坐標為(EQ\f(1,2),1,EQ\f(1,2)),11為(EQ\f(1,2),EQ\f(1,2),1)(4)金剛石晶胞結構模型的原子坐標和投影圖粒子坐標若a原子為坐標原點,晶胞邊長的單位為1,則原子1、2、3、4的坐標分別為(eq\f(1,4),eq\f(1,4),eq\f(1,4))、(eq\f(1,4),eq\f(3,4),eq\f(3,4))、(eq\f(3,4),eq\f(1,4),eq\f(3,4))、(eq\f(3,4),eq\f(3,4),eq\f(1,4))【題組訓練】1.以晶胞參數為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分數坐標。如圖中原子1的坐標為(eq\f(1,2),eq\f(1,2),eq\f(1,2)),則原子2和3的坐標正確的是()A.原子2為(eq\f(1,2),0,eq\f(1,2))B.原子2為(0,eq\f(1,2),eq\f(1,2))C.原子3為(1,0,eq\f(1,2))D.原子3為(0,0,eq\f(1,2))2.以晶胞參數為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分數坐標。氧化鎳原子分數坐標參數A為(0,0,0),B為(1,1,1),則C的坐標參數為()A.(eq\f(1,2),eq\f(1,2),eq\f(1,2))B.(1,1,eq\f(1,2))C.(eq\f(1,2),1,eq\f(1,2))D.(1,eq\f(1,2),eq\f(1,2))3.非金屬氟化物在生產、生活和科研中應用廣泛。XeF2晶體屬四方晶系,晶胞參數如圖所示,晶胞棱邊夾角均為90°。以晶胞參數為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置,稱為原子的分數坐標,如A點原子的分數坐標為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(1,2),\f(1,2)))。已知Xe—F鍵長為rpm,則B點原子的分數坐標為________4.一種四方結構的超導化合物的晶胞結構如圖1所示,晶胞中Sm和As原子的投影位置如圖2所示。以晶胞參數為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分數坐標,例如圖1中原子1的坐標為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(1,2),\f(1,2))),則原子2和3的坐標分別為________、________5.S與Zn所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。原子坐標參數可表示晶胞內部各原子的相對位置。如圖晶胞中,原子坐標參數a為(0,0,0);b為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),0,\f(1,2)));c為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(1,2),0))。則d的坐標參數為________6.晶胞有兩個基本要素:①原子坐標參數,表示晶胞內部各原子的相對位置,如圖(1、2)為Ge單晶的晶胞,其中原子坐標參數A為(0,0,0);B為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),0,\f(1,2)));C為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(1,2),0))。則D原子的坐標參數為________7.汞鋇銅氧晶體的晶胞如圖A所示,通過摻雜Ca2+獲得的具有更高臨界溫度的超導材料如圖B所示。圖A晶胞中鋇離子的分數坐標為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(1,2),\f(1+x,2)))和________8.利用新制的Cu(OH)2檢驗醛基時,生成磚紅色的Cu2O,其晶胞結構如下圖所示,該晶胞原子坐標參數A為(0,0,0);B為(1,0,0);C為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(1,2),\f(1,2)))。則D原子的坐標參數為___________,它代表_______原子9.以晶胞參數為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分數坐標。如圖1所示為磷化硼晶體的晶胞,圖2是晶胞沿著體對角線方向的投影圖。圖1中,原子1的分數坐標是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(1,2),0)),則原子2的分數坐標為________10.CdSe的一種晶體為閃鋅礦型結構,晶胞結構如圖所示。其中原子坐標參數A為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4),\f(1,4),\f(1,4))),則B、C的原子坐標參數分別為______________________11.以晶胞參數為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子的分數坐標。ZnSe晶胞中部分原子的分數坐標為:A點Se2-(0,0,0),B點Se2-的分數坐標為________。從該晶胞中找出距離B點Se2-最遠的Zn2+的位置________(用分數坐標表示)12.KZnF3具有鈣鈦礦型立方結構,晶胞結構如圖所示,KZnF3晶胞中A離子的坐標參數為(0,0,0),B離子的坐標參數為(1,0,0),C離子的坐標參數為(0,1,0),則D離子的坐標參數為________13.鍺(Ge)是典型的半導體元素,在電子、材料等領域應用廣泛,鍺單質具有金剛石型結構,如下圖所示:晶胞有兩個基本要素:一是原子分數坐標參數,表示晶胞內部各原子的相對位置,上圖中A點的原子分數坐標為(0,0,0),則B、C兩點的原子分數坐標為________、________14.CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料。以晶胞參數為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子的分數坐標。四方晶系CdSnAs2的晶胞結構如圖所示,晶胞棱邊夾角均為90°,晶胞中部分原子的分數坐標如表所示坐標原子xyzCd000Sn000.5As0.250.250.125一個晶胞中有________個Sn,找出距離Cd(0,0,0)最近的Sn________________(用分數坐標表示)。CdSnAs2晶體中與單個Sn鍵合的As有________個15.黑磷是磷的一種穩(wěn)定的同素異形體,黑磷具有正交晶系的晶體結構(圖A),晶胞參數a=3.310A,b=4.380A,c=10.500A。黑磷烯是二維的單層黑磷(圖B),黑磷烯與石墨烯結構相似,P的配位數為3。與石墨烯相比,黑磷烯具有半導體性質,更適合于制作電子器件。已知黑磷結構中只有一種等效的三配位P,所有P原子的成鍵環(huán)境一樣,圖A中編號為①的P原子的晶胞內坐標為(0.500,0.090,0.598)。請回答下列問題:(1)P和F形成的分子PF3和PF5,它們的立體構型分別為________、________(2)圖A中編號為②的P原子的晶胞內坐標為________,黑磷的晶胞中含有________個P原子【??碱}空5原子分數坐標分析方法】答案1.D。解析:原子1的坐標為(eq\f(1,2),eq\f(1,2),eq\f(1,2)),則坐標系為,原子2在晶胞底面的中心,2的坐標為(eq\f(1,2),eq\f(1,2),0);原子3在坐標系z軸所在棱的一半,3的坐標為(0,0,eq\f(1,2)),故選D。2.D。解析:由氧化鎳原子分數坐標參數A為(0,0,0)和B為(1,1,1)可知,晶胞的邊長為1,由晶胞結構可知,C點位于右側正方形的面心,則C的坐標參數為(1,eq\f(1,2),eq\f(1,2))。3.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,0,\f(r,c)))解析:由A點坐標知該原子位于晶胞的中心,且每個坐標系的單位長度都記為1,B點在棱的eq\f(r,c)處,其坐標為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,0,\f(r,c)))4.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(1,2),0))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,0,\f(1,2)))解析:根據原子1的坐標eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(1,2),\f(1,2))),可知原子2和3的坐標分別為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(1,2),0)),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,0,\f(1,2)))。5.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1,\f(1,2),\f(1,2)))解析:根據d的位置,可知其坐標參數為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1,\f(1,2),\f(1,2)))6.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4),\f(1,4),\f(1,4)))解析:D與周圍4個原子形成正四面體結構,D與頂點A的連線處于晶胞體對角線上,過面心B、C及上底面面心原子的平面且平行側面將晶胞2等分,同理過D原子的且平行側面的平面將半個晶胞再2等分,可知D處于到各個面的eq\f(1,4)處,則D原子的坐標參數為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4),\f(1,4),\f(1,4)))。7.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(1,2),\f(1-x,2)))解析:圖A晶胞中鋇離子的分數坐標為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(1,2),\f(1+x,2)))和eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(1,2),\f(1-x,2)))8.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4),\f(1,4),\f(1,4)))Cu解析:根據晶胞的結構,D在A和C中間,因此D的坐標是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4),\f(1,4),\f(1,4))),白色的原子位于頂點和體心,個數為8×eq\f(1,8)+1=2,D原子位于晶胞內,全部屬于晶胞,個數為4,根據化學式,推出D為Cu。9.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4),\f(1,4),\f(1,4)))解析:(1)題圖1中原子1的分數坐標是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(1,2),0)),原子1位于底面面心,原子2位于體對角線的eq\f(1,4)處,則原子2的分數坐標為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4),\f(1,4),\f(1,4)))10.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4),\f(3,4),\f(1,4)))、eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4),\f(3,4),\f(3,4)))11.(1,1,1)(0.25,0.25,0.25)12.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2),\f(1,2)))解析:D離子處于晶胞左側面的面心位置,由A、B、C離子的坐標參數可知,D離子的坐標參數為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2),\f(1,2)))。13.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4),\f(1,4),\f(1,4)))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(1,2),0))解析:依據晶胞結構和坐標系,因A為原點,則B的原子分數坐標為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4

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