一种多面体球棍模型的制作方法

本发明涉及一种教学用品，特别是一种球棍模型。

背景技术：

球棍模型，是一种空间填充模型，用来表现化学分子的三维空间分布。最早的球棒分子模型是由德国化学家奥古斯特·威廉·冯·霍夫曼(augustwilhelmvonhofmann)所作，目的是用来讲课。传统的球棍模型中，由于空间结构模型中原子和原子之间复杂的键角和键长问题的存在，导致代表连接键的连接杆和代表原子的球形体并不能任意组装以得到使用者想要表达的空间结构，同时不同键角问题的存在也增大了球形体表面上凹槽位置确定的难度。

因此，设计一种能够同时解决空间结构模型中复杂键角和键长问题、能够任意组装和拆卸的球棍模型是本发明亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够任意组装以得到使用者想要表达的空间结构，同时能够降低球形体表面上凹槽位置确定的难度的多面体球棍模型。

本发明包括空间结构模型中代表原子的多种几何模型多面体以及连接这些原子的代表连接键的不同长度的圆柱形连接杆，其中，几何模型多面体包括由全等正多边形组成的正多面体、由两种或两种以上正多边形组成的半正多面体以及由其他多边形构成的多面体，所述多面体为空心多面体，其实体部分的厚度要满足连接杆插入连接时的稳定性，在每个面的中心位置均设有直径、深度相同的圆孔槽，圆孔槽面积小于多面体上每个多边形的面积，圆孔槽的直径与圆柱形连接杆端部直径相吻合，使得连接杆端部能够插入多面体每个面上的圆孔槽；

所述连接杆中间部分直径大于连接杆两端部的直径，即连接杆中间部分的直径大于多面体上每个圆孔槽的直径，形成限位面，以便限制连接杆插入圆孔槽的深度，保证两原子之间的长度一致，连接杆两端部的长度小于圆孔槽的深度，且连接杆端部直径能够满足拼接空间模型时的强度；

所述各种多面体及连接杆均可采用不同颜色的材料，以区分不同的多面体以及不同长度的连接杆。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

利用各种多面体作为球杆模型的原子，然后通过研究各个面之间的角度，不仅解决了结构模型中各原子之间复杂的角度问题，而且美观，方便设计，可操作性强，同时解决了传统球棍模型中球形体圆孔槽定位困难的问题，能够更迅速、更准确组装想要的空间结构模型。

附图说明

图1是本发明的示意简图；

图2是本发明连接杆的结构示意图；

图3是本发明正多面体结构示意图；

图4是本发明半正多面体结构示意图。

图中多面体面与面之间夹角关系如下：

正多面体：

①正四面体：由4个正三角形组成，相邻正三角形间的夹角为70.53°；

②正六面体：由6个正四边形组成，相邻正四边形间的夹角为90°；

③正八面体：由8个正三角形组成，相邻正三角形间的夹角为109.47°；

④正十二面体：由12个正五边形组成，相邻正五边形的夹角为116.56°；

⑤正二十面体：由20个正三角形组成，相邻正三角形的夹角为：138.19°。

半正多面体：

①截半立方体：由6个正方形+8个正三角形组成，正方形与正三角形间的夹角为109.47°；

②截半二十面体：由12个正五边形+20个正三角形组成，正五边形与正三角形夹角142.62°；

③截角十二面体：由12个正十边形+20个正三角形组成，正十边形与正三角形间夹角为142.62°，正十边形与正十边形夹角为116.56°；

④小斜方截半立方体：由18个正方形+8个正三角形组成，正方形与三角形间夹角为：125.26°，正方形与正方形间夹角为：135°；

⑤截角四面体：由4个正六边形+4个正三角形组成，正六边形与正三角形间夹角为：109.47°，正六边形间夹角为：70.52°；

⑥截角八面体：由8个正八边形+6个正方形组成，正八边形与正方形夹角为125.26°；

⑦大斜方截半立方体：由6个正八边形+8个正六边形+12个正四边形组成，正正八边形与正六边形、正四边形夹角分别为125.26°、135°，正六边形与正四边形夹角144.73°；

⑧小斜方截半十二面体：由12个正五边形+30个正方形+20个正三角形组成，正五边形与正方形、正三角形间夹角分别为：148.28°、142.62°，正方形与正三角形间夹角为：159.09°；

⑨截角立方体：由6个正八面形+8个正三角形组成，正八面形与正三角形间夹角为125.26°；

⑩截角二十面体：由20个正六边形+12个正五边形组成，正六边形与正五边形间夹角为142.62°；

大斜方截半十二面体：由12个正十边形+20个正六边形+20个正方形组成，正十边形与正六边形、正方形面间夹角分别为：142.62°、148.28°，正六边形、正方形夹角为159.09°；

扭棱立方体：由6个正方形+32个正三角形组成，正方形与正三角形、正三角形与正三角形之间的夹角分别为142.98°、153.23°；

扭棱十二面体：由80个正三角形+12个正五边形组成，正五边形与正三角形、正三角形与正三角形之间的夹角分别为152.93°、164.18°。

具体实施方式

在图1、图2、图3和图4所示的多面体球棍模型示意图中，几何模型多面体1包括由全等正多边形组成的正多面体、由两种或两种以上正多边形组成的半正多面体以及由其他多边形构成的多面体，所述多面体为空心多面体，其实体部分的厚度要满足连接杆插入连接时的稳定性，在每个面的中心位置均设有直径、深度相同的圆孔槽2，圆孔槽面积小于多面体上每个多边形的面积，圆孔槽的直径与圆柱形连接杆3端部直径相吻合，使得连接杆端部能够插入多面体每个面上的圆孔槽；所述连接杆为不同长度的圆柱形连接杆，其中间部分直径大于连接杆两端部4的直径，即连接杆中间部分的直径大于多面体上每个圆孔槽的直径，形成限位面5，以便限制连接杆插入圆孔槽的深度，保证两原子之间的长度一致，连接杆两端部的长度小于圆孔槽的深度，且连接杆端部直径能够满足拼接空间模型时的强度；

所述各种多面体及连接杆均可采用不同颜色的材料，以区分不同的多面体以及不同长度的连接杆。