一种原子结构透明模型教具的制作方法

本技术涉及微观模型教学器材领域，具体为一种原子结构透明模型教具。

背景技术：

1、教具是教师直观的、便捷的让教学和学生相结合的有效器材。相对书本上的图形、数据等进行讲解，并不直观，学生不易理解，特别是化学等科目。尤其在分子和质子等微观环境下，常见的肉眼和显微镜是无法显示和表达出相应的结构。学生不易理解，缺少立体直观的模型进行更加直观的了解。

2、常见现有技术中例如参考文献cn211427677u一种教学质子模型球，通过多个球体中间为质子球和中子球，外部为电子球，参考文献为在放置盒内安装采用荧光涂抹的球体来表达结构。首先中子球、质子球和电子球为多层套结，导致实际不能拆装；其次，器材需要放置盒内较暗环境下，荧光才会反应较大的色差。因此，有必要提供一种原子结构透明模型教具解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种原子结构透明模型教具，包括上球壳和下球壳，所述上球壳和下球壳可拆卸连接，所述上球壳和下球壳为透明球壳；所述上球壳和下球壳内安装有固定件，所述固定件的中间分别安装有质子球和中子球，所述质子球和中子球相贴合，所述上球壳或下球壳内还安装有电子球。

2、具体的，透明的球壳，可以直观的表达质子、电子和中子的结构和分布，且相对现有技术，不需要层层套设，且为球状，与实际的电子轨道和原子核的结构相似，较为直观表达结构，可以直接采用粘接的方式表达其结构和位置。

3、在更进一步的技术方案中，所述上球壳上开设有上安装口，所述下球壳开设有下安装口，所述上安装口和下安装口之间锁紧螺栓；

4、所述固定件包括粘接带，所述粘接带的两端分别延伸至上球壳的外壁并粘接，所述粘接带上分别粘接有质子球和中子球；所述电子球与上球壳或下球壳内壁粘接。粘接带为常见的使用器材，可以快速拆卸表达相应的位置和结构。

5、在更进一步的技术方案中，所述下球壳内安装有固定部，所述固定部设置有两组且分别安装在下球壳内壁的两端，两组所述固定部之间安装有连接轴；

6、所述连接轴包括左半轴和右半轴，所述左半轴的一侧可拆卸安装有半球壳一，所述右半轴相对左半轴的一侧可拆卸安装有半球壳二，所述半球壳一和半球壳二之间可拆卸连接适于组成中心球，所述中心球内填充质子球和中子球。

7、所述半球壳一对应左半轴为可拆卸连接，所述半球壳二对应右半轴为可拆卸连接，这样半球壳一和半球壳二为可替换状态，其尺寸大小可以更换，以实现不同数量的质子球和中子球的安装。例如采用较小的半球壳对应原子核内较少的质子球和中子球，例如氢原子为1质子，无中子，可以采用较小的半球壳来实现抵接安装。

8、具体的，因为是教学用具，相对而言表达出结构和位置即可对学生表述清楚，设置连接轴结构为了实现固定显示出原子核，常见图片表述会将质子和质子结合呈球形结构，半球壳一和半球壳二实现了球体结构，且内部填充质子球和中子球，球团的外径抵接在半球壳的内壁上。

9、在更进一步的技术方案中，所述连接轴的两端分别安装有连接轴承，所述连接轴承安装在固定部内，所述连接轴适于在两组所述固定部内旋转。所述固定部可以为轴承座，两端的连接轴承安装在轴承座内，连接轴在教具内旋转。

10、在更进一步的技术方案中，所述左半轴上开设有左安装孔，所述右半轴上开设有右安装孔，所述左安装孔和右安装孔适于关于连接轴的中心垂线相对称；

11、所述左安装孔和右安装孔之间安装有上下对称的透明管，所述透明管的两端分别与左安装孔或右安装孔可拆卸连接，所述透明管内安装有电子球，所述电子球在透明管内滚动。

12、具体的，透明管安装可以实现替代电子轨道的表述，这样电子球在透明管内滚动，可以表述出电子的位置沿电子轨道变化。

13、在更进一步的技术方案中，所述左安装孔和右安装孔分别设置有多组，且多组数量不大于7组；所述左安装孔和右安装孔的数量相同，所述透明管设置有多组且每组所述直径相同。

14、现有元素中电子轨道最大为7层，所以不需要较多的透明管。

15、在更进一步的技术方案中，多组所述左安装孔与左半轴的轴线夹角均不相同。实际电子轨道不会是标准的圆环，所以需要不同角度进行变换。

16、在更进一步的技术方案中，所述左安装孔和右安装孔均为通孔，所述透明管的两端分别安装有螺纹筒，所述螺纹筒外设置有外螺纹，所述左安装孔或右安装孔为螺纹孔，所述透明管分别与左安装孔或右安装孔螺纹连接，所述电子球的直径小于螺纹孔的内径。上述为实现透明管的安装所设计的螺纹连接方式。

17、与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

18、本实用新型设计透明的球壳，可以直观的表达质子、电子和中子的结构和分布，且相对现有技术，不需要层层套设，且为球状，与实际的电子轨道和原子核的结构相似，较为直观表达结构，可以直接采用粘接的方式表达其结构和位置。粘接带为常见的使用器材，可以快速拆卸表达相应的位置和结构。

19、因为是教学用具，相对而言表达出结构和位置即可对学生表述清楚，本实用新型设置连接轴结构为了实现固定显示出原子核，常见图片表述会将质子和质子结合呈球形结构，半球壳一和半球壳二实现了球体结构，且内部填充质子球和中子球，球团的外径抵接在半球壳的内壁上。固定部为轴承座，两端的连接轴承安装在轴承座内，连接轴在教具内旋转。

20、本实用新型设计透明管安装，可以实现替代电子轨道的表述，这样电子球在透明管内滚动，可以表述出电子的位置沿电子轨道变化。且现有元素中电子轨道最大为7层，所以不需要较多的透明管。多角度的安装孔，可以克服实际电子轨道不是标准的圆环的问题，更加贴合实际的电子轨道状态，也更加容易教学理解。

技术特征：

1.一种原子结构透明模型教具，其特征在于：包括上球壳(1)和下球壳(2)，所述上球壳(1)和下球壳(2)可拆卸连接，所述上球壳(1)和下球壳(2)为透明球壳；所述上球壳(1)和下球壳(2)内安装有固定件，所述固定件的中间分别安装有质子球(3)和中子球(4)，所述质子球(3)和中子球(4)相贴合，所述上球壳(1)或下球壳(2)内还安装有电子球(5)。

2.根据权利要求1所述的一种原子结构透明模型教具，其特征在于：所述上球壳(1)上开设有上安装口(6)，所述下球壳(2)开设有下安装口(7)，所述上安装口(6)和下安装口(7)之间锁紧螺栓；

3.根据权利要求1所述的一种原子结构透明模型教具，其特征在于：所述下球壳(2)内安装有固定部(9)，所述固定部(9)设置有两组且分别安装在下球壳(2)内壁的两端，两组所述固定部(9)之间安装有连接轴(10)；

4.根据权利要求3所述的一种原子结构透明模型教具，其特征在于：所述连接轴(10)的两端分别安装有连接轴承(15)，所述连接轴承(15)安装在固定部(9)内，所述连接轴(10)适于在两组所述固定部(9)内旋转。

5.根据权利要求3所述的一种原子结构透明模型教具，其特征在于：所述左半轴(11)上开设有左安装孔(16)，所述右半轴(12)上开设有右安装孔(17)，所述左安装孔(16)和右安装孔(17)适于关于连接轴(10)的中心垂线相对称；

6.根据权利要求5所述的一种原子结构透明模型教具，其特征在于：所述左安装孔(16)和右安装孔(17)分别设置有多组，且多组数量不大于7组；所述左安装孔(16)和右安装孔(17)的数量相同，所述透明管(18)设置有多组且每组直径相同。

7.根据权利要求5所述的一种原子结构透明模型教具，其特征在于：多组所述左安装孔(16)与左半轴(11)的轴线夹角均不相同。

8.根据权利要求7所述的一种原子结构透明模型教具，其特征在于：所述左安装孔(16)和右安装孔(17)均为通孔，所述透明管(18)的两端分别安装有螺纹筒(19)，所述螺纹筒(19)外设置有外螺纹，所述左安装孔(16)或右安装孔(17)为螺纹孔，所述透明管(18)分别与左安装孔(16)或右安装孔(17)螺纹连接，所述电子球(5)的直径小于螺纹孔的内径。

技术总结
本技术公开了一种原子结构透明模型教具，涉及微观模型教学器材领域，包括上球壳和下球壳，所述上球壳和下球壳可拆卸连接，所述上球壳和下球壳为透明球壳；所述上球壳和下球壳内安装有固定件，所述固定件的中间分别安装有质子球和中子球，所述质子球和中子球相贴合，所述上球壳或下球壳内还安装有电子球。本技术解决了现有技术中中子球、质子球和电子球为多层套结，导致实际不能拆装；且无法做到球状模型来表达出较好的原子内部结构的技术问题。

技术研发人员：刘昕,黄思国,赵良萍,尹晓华,施萍,曹淑芬,戴起胜,王璟,谢振伟
受保护的技术使用者：刘昕
技术研发日：20230110
技术公布日：2024/1/12