运用Excel软件绘制晶胞直观图，本文主要内容关键词为：直观图论文,晶胞论文,软件论文,Excel论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
新教材选修3《物质结构与性质》中“晶体结构与性质”一章中引入了晶胞概念，在课堂教学和试题命制时经常需要绘制晶胞示意图，晶胞示意图的直观、精确无疑是基本要求，但在目前的教学中，我们往往借助于网络寻找一些晶胞示意图，这些图一般不能编辑，因而经常不能很好地满足教学的需要。在Word中绘制一些简单的示意图是可以的，但粒子的相对大小及相对位置往往不够精确，复杂的晶胞（如金刚石）就比较难画了，那么能不能借助于其他常规软件画出一些常见的较精确的晶胞示意图呢？笔者经过一段时间研究，发现可以用大家都比较熟悉的Excel软件，根据立体几何斜二测画法的规范要求，精确画出中学常见的一些晶胞直观图，现介绍如下。
一、直观图斜二测画法的基本规则
(1)在空间图形中取互相垂直的x轴和y轴，两轴交于O点，再取z轴，使∠xOz=90°，且∠yOz=90°。
(2)画直观图时把它们画成对应的x'轴、y'轴和z'轴，它们相交于O'，并使∠x'O'z'=45°（考虑到晶胞内部粒子的直观性，部分晶胞取30°），且∠y'O'z'=90°，x'轴和y'轴所确定的平面表示水平平面。
(3)已知图形中平行于x轴、y轴或z轴的线段，在直观图中分别画成平行于x'轴、y'轴和z'轴的线段。
(4)已知图形中平行于x轴和z轴的线段，在直观图中保持原长度不变，平行于y轴的线段，长度为原来的一半。
二、直观图Excel画法的基本原理
根据斜二测画法的基本规则，手工画出晶胞的直观图草图，根据平面几何、立体几何的有关知识，计算出晶胞中各粒子对应点在二维坐标系内的横坐标、纵坐标值，这项工作高一的学生就可完成。将各原子坐标值有序地输入Excel工作表中，再根据坐标值画出XY散点图。常见立方晶胞的粒子二维坐标值列表如下。
(2)原子晶体晶胞
四、晶胞的Excel画法——以氯化钠晶胞为例
1.建立氯化钠晶胞粒子坐标数据库
(1)打开Microsoft Excel，将工作表sheet 1重命名为氯化钠晶胞。
(2)在1、2行建立晶胞顶点坐标数据，见表6。
表6 氯化钠晶胞顶点坐标
(3)在3、4行建立晶胞面心坐标数据，见表7。
表7 氯化钠晶胞面心坐标
(4)在4、5行建立晶胞棱心和体心坐标数据，见表8。
表8 氯化钠晶胞棱心和体心坐标
2.绘制氯化钠晶胞直观图
(1)绘制晶胞散点图。选中1、2行→菜单→插入→图表--XY散点图→下一步→系列→名称→顶点→添加→名称→面心→X值→3行→Y值→4行→添加→名称→棱心和体心→X值→5行→Y值→6行→下一步→坐标轴→主坐标轴X值、Y值选空→主要网格线选空→图例→显示图例选空→下一步→作为其中的对象插入。
(2)设置顶点氯离子格式。选中其中的一个顶点，右击，选择数据系列格式：线型选择自定义，粗细选择最粗；数据标记中样式选择圆圈，大小选择18磅（氯离子半径为181 pm），确定。
(3)设置面心氯离子格式。选择其中的一个面心，右击，选择数据系列格式：数据标记中样式选择圆圈，大小选择18磅，颜色前景色、背景色均选择深蓝色（和顶点颜色一致），确定。
(4)设置棱心和体心钠离子格式。选择其中的一个棱心，右击，选择数据系列格式：数据标记中样式选择圆圈，大小选择10磅（钠离子半径为99pm），确定。
(5)设置绘图区格式。点击绘图区，右击，选择绘图区格式：边框、区域均选择无，确定。
(6)保存，命名为“晶胞直观示意图”。