鲁科版高中化学选择性必修2第3章第1节第2课时原子分数坐标的确定及投影图的识别能力课课件+学案(共28张PPT)

第2课时　原子分数坐标的确定及投影图的识别(能力课) 素养 目标 1．在三维晶胞中，能够利用原子分数坐标确定原子的空间位置。 2．能够利用晶胞投影图识别原子的空间位置。 旧知 回顾 1．晶胞：晶体结构中基本的重复单元，一般为平行六面体，晶胞的选取原则是所含的原子尽量少，优选棱的夹角为直角。 2．下列四种晶胞中，A、B原子间的最短距离与晶胞边长的关系分别为(晶胞边长都是1)、1、 、 。 　 一、原子分数坐标 1．原子分数坐标：以晶胞参数为单位长度(不论晶胞边长大小，都是1)建立的坐标系。 2．确定某原子坐标的方法：通过该原子可以作出三个平行于坐标轴的平面，三个平面在三条坐标轴上的截距占晶胞边长的分数，即该原子的分数坐标。 二、晶胞投影图 1．投影的含义：投影指的是用一组光线将物体的形状投射到一个平面上去，称为“投影”。在该平面上得到的图像，也称为“投影”。 2．投影的分类：投影可分为正投影和斜投影。正投影即是投射线的中心线垂直于投影的平面，其投射中心线不垂直于投射平面的称为斜投影。 3．常见晶胞各类投影图示例 晶胞类型 三维图(平 行六面体) 二维图 正视图 沿体对角线切开的剖面图 沿体对角线投射所得的平面图 简单立方 体心立方 面心立方 ——— 近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe-Sm-As-F-O组成的化合物。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。 图中F和O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_____、_____。 [解析]　由晶胞结构中各原子所在位置可知，该晶胞中Sm个数为4×＝2，Fe个数为1＋4×＝2，As个数为4×＝2，O和F个数之和为8×＋2×＝2，F的比例为x，O的比例为1－x，故该化合物的化学式为SmFeAsO1－xFx。1个晶胞的质量为 g＝ g，1个晶胞的体积为＝a2c×10-30 cm3，故密度ρ＝ g·cm-3。原子2位于底面面心，其坐标为；原子3位于棱上，其坐标为。 [答案]　SmFeAsO1－xFx 　　 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该原子的分数坐标。 1．已知金刚石的晶胞如下： (1)若A为原点坐标，晶胞边长为a，原子1的坐标为(，，)，则原子2、3、4的坐标分别为_____、_____、_____。 (2)请画出x、y平面上的投影图。 [解析]　根据晶胞边长为a和原子1的坐标，可确定原子2、3、4分别相应体对角线的处(离最近顶点)，可推出2、3、4原子的坐标分别为2：(，，)，3：(，，)，4：(，，)。 [答案]　(1)(，，)　(，，)　(，，) (2) 2．Cu2S晶胞中S2-的位置如图1所示，侧视图如图2所示，Cu＋位于S2-所构成的四面体中心。 S2-配位数为_____。若晶胞参数为a nm，晶体的密度为d g·cm-3，则阿伏加德罗常数的值为_____(用含a和d的式子表示)。 [解析]　晶胞中S2-为4个，而S2-与Cu＋个数比为1∶2，则Cu＋有8个。Cu＋位于S2-构成的四面体体心，则Cu＋配位数为4，S2-配位数为8；由ρ＝代入数据计算得d g·cm-3＝ g·cm-3，则NA＝。 [答案]　8　 1．金属钼的一种晶胞为体心立方堆积(图1)，以晶胞参数为单位长度建立所示坐标系(图2)，该晶胞沿其体对角线方向上的投影如图3所示，若晶胞参数为a pm。下列说法错误的是(　　) A．若图1中原子1的原子分数坐标为(0，0，0)，则图1中原子2的原子分数坐标为(，，) B． ... ...