融合高中数学立体几何相关知识的晶胞投影、粒子坐标问题,有助于考生认识晶体的堆积方式和空隙分布,对考生的空间想象能力、抽象思维能力要求较高,因具有较高的区分度,所以在高考中经常出现.本文对晶胞投影、粒子坐标进行考点解读,以期加深学生对晶体结构的理解.
1 有关晶胞投影图像的考查
例1 Ga、Li和O3种原子形成的一种晶体基片在二极管中有重要用途.其晶胞结构如图1所示.
上述晶胞沿着y 轴的投影图为____.
解析
由图1可知,顶点和体心是O,上下面心是Li,棱上是Ga,所以沿着y 轴的投影图为C.
【考点解读】晶胞投影图像常见的考查方式是沿坐标轴、体对角线、面对角线等视角选择正确的投影图或者是画出原子在某方向的投影位置.该类问题侧重于对理解与辨析、分析与推测以及信息提取、加工和应用等能力的考查.要求考生能从题给文字和晶胞结构图像中筛选并提+MulL+08ucYKyQZhrLY926IWDnU1I1p23tK0+sd8QDI=炼出有效信息,整合重组、迁移应用立体几何等数学知识,发挥空间想象能力并灵活转化.利用三维空间结构合理降维,将有助于认识晶体中微粒的排列规律,培养考生思维的有序性,是数形结合、学科融合、综合考查的重要体现.
【方法点拨】晶胞结构的投影图归纳(如表1).
变式1 CuInS2(相对分子质量为Mr)的晶胞结构如图2G甲所示,图2G乙为Cu原子沿z 轴方向在x、y 平面投影的位置,在图2G乙中画出S原子沿该方向的投影位置____(用“●”表示S原子).
解析 由图2可知,Cu原子在z轴方向投影位于顶点和面心上,S原子在z 轴方向投影位于顶点和面心连线的中点上,S原子在x、y 平面的投影如图3所示.