晶胞剖面图、透视图及原子坐标参数专题训练.docx

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晶胞投影、剖面图及原子坐标参数专题训练

一、常见晶体投影、剖面归纳

二、对应练习

1.图（a）是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。

图（b）是沿立方格子对角面取得的截图。

可见，Cu原子之间最短距离x=pm，Mg原子之间最短距离y=pm。

设阿伏加德罗常数的值为NA，则MgCu2的密度是g·cm−3（列出计算表达式）。

【答案】

【解析】根据晶胞结构可知Cu原子之间最短距离为面对角线的1/4，由于边长是apm，则面对角线是，则x＝pm；Mg原子之间最短距离为体对角线的1/4，由于边长是apm，则体对角线是，则y＝；根据晶胞结构可知晶胞中含有镁原子的个数是8×1/8+6×1/2+4＝8，则Cu原子个数16，晶胞的质量是。

由于边长是apm，则MgCu2的密度是g·cm−3。

2.一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示，晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。

图1图2

图中F−和O2−共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1−x代表，则该化合物的化学式表示为____________，通过测定密度ρ和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：

ρ=________g·cm−3。

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1中原子1的坐标为（），则原子2和3的坐标分别为__________、__________。

【答案】SmFeAsO1−xFx（）、（）

【解析】由图1可知，每个晶胞中含Sm原子：

4=2，含Fe原子：

4+1=2，含As原子：

4=2，含O原子：

（8+2）（1-x）=2（1-x），含F原子：

（8+2）x=2x，所以该化合物的化学式为SmFeAsO1-xFx；

根据该化合物的化学式为SmFeAsO1-xFx，一个晶胞的质量为，一个晶胞的体积为a2c10-30cm3，则密度=g/cm3，

故答案为：

SmFeAsO1-xFx；；

根据原子1的坐标（，，），可知原子2和3的坐标分别为（，，0），（0，0，），

故答案为：

（，，0）；（0，0，）；

【答案】A

【答案】A

6.

（1）KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，边长为a=0.446nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。

K与O间的最短距离为______nm，与K紧邻的O个数为__________。

（2）在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于______位置，O处于______位置。

【答案】0.315 12（5）体心棱心

【解析】根据晶胞结构，K与O间的最短距离是面对角线的一半，即为nm＝0.315nm，根据晶胞的结构，距离K最近的O的个数为12个；（5）根据KIO3的化学式，以及晶胞结构，可知K处于体心，O处于棱心。

【答案】

8.

【答案】

9.

【答案】

10.（2020青岛二模）（4）铁氮化合物是磁性材料领域研究中的热点课题之一。

晶体中铁的堆积方式为面心立方，氮原子位于体心，沿z轴投影如图3所示，已知阿伏加德罗常数为NA，Fe（I）、Fe（II）原子最近距离为apm。

①结构中原子坐标参数A为（0，0，0），氮原子为（，，），则B坐标参数为______________。

②计算该晶体密度为_______________g·cm-3。

【答案】

11.（2020青岛上学期期末）

立方氮化硼（BN）晶体的晶胞结构如图2所示。

阿伏伽德罗常数值为NA，该晶体的密度为_______g·cm-3（用含a和NA的最简式表示）。

图3是立方氮化硼晶胞的俯视投影图，请在图中用“●”标明B原子的相对位置。

【答案】（2分）；（1分）

12.（2020泰安一模）已知：

某晶胞中各原子的相对位置可用如图所示的原子坐标表示，其中所有顶点原子坐标均为（0，0，0）。

钼（Mo）的一种立方晶系的晶体结构中，每个晶胞有2个Mo原子，其中Mo原子坐标是（0，0，0）及（1/2，1/2，1/2）。

根据以上信息，推断该晶体的原子堆积方式是。

【答案】体心立方最密堆积

13.（2020济宁二模）砷化硼是近期受到广泛关注一种III—V半导体材料。

砷化硼为立方晶系晶体，该晶胞中原子的分数坐标为：

B：

（0，0，0）；（，，0）；（，0，）；（0，，）；……

As：

（，，）；（，，）；（，，）；（，，）

请在图中画出砷化硼晶胞的俯视图，已知晶体密度为dg/cm3，As半径为apm，假设As、B原子相切，则B原子的半径为_________pm（写计算表达式）。

【答案】（2分）（2分）

14.（2020济宁上学期期末）（5）①金属镍的原子堆积方式如图所示，则金属镍晶胞俯视图为。

A．B．C．D．

【答案】C

15.金刚石晶胞如图13所示。

已知金属钠的晶胞（体心立方堆积）沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如图13中A所示，则金刚石晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应该是图（从A~D图中选填）

【答案】C

16．CuCl2和CuCl是铜的两种常见的氯化物。

①下图表示的是________（填“CuCl2”或“CuCl”）的晶胞。

②原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。

上图中各原子坐标参数A为（0,0,0）；B为（0,1,1）；C为（1,1,0）；则D原子的坐标参数为_______。

③图示晶胞中C、D两原子核间距为298pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体密度为_____g·cm－3。

（列出计算式即可）相对原子质量：

Cu64Cl35.5

【答案】CuCl（，，）g/cm3