多用晶体模型的制作方法

文档序号:2533132阅读:1284来源:国知局
专利名称:多用晶体模型的制作方法
技术领域
一种教学演示用多用晶体模型,属于通用教具。
在现有技术中,用于化学晶体结构演示的教具,一般为球棍型,即以钻有小孔的球代表晶体微粒,以棍表示微粒间的作用力,使用起来较为直观,但是,由于晶体类型和组成微粒的多样性,钻有一种类型的孔的小球,只适用于一种或少数几种晶体的需要,而不能适用于多种晶体的形状。
众所周知,在金刚石晶体中,一个碳原子分别与四个碳原子以共价键结合形成正四面体空间网络结构。其示意模型中示意碳原子的球需要钻四个孔,由于键角为109°25′,因此四孔的角度、距离都必须十分精确,而它只适用于正四面体结构的晶体用,如要排成组成微粒同是碳原子的石墨晶体,这组小球却不能使用了。因为石墨晶体结构的限制,小球需钻5个孔,其中,三孔在同一平面上,与中心连线的夹角为120°,另两孔的连线垂直于前三孔组成的平面。综上所述,可见现有技术中使用的球棍晶体模型有一定的局限性。
针对现有技术存在的缺陷,本实用新型的目的在于,设计一种新型的多用晶体模型,可以方便的演示多种晶体的结构,减少许多教具不易存放的缺陷。
本设计由一个立方型体骨架和代表原子或分子的球组成。其具体结构可参见附图详细说明。
对附图的说明附


图1为多用晶体结构的正立方体示意图。
附图2为SiO2晶体示意图。
如附图所示,本设计的多用晶体模型,由一个立方体的空间型体骨架为基体,可以方便地把代表原子或分子的小球,放在你所需要的晶体的晶格节点的位置上,并用柔性带表示微粒间的作用力及晶体外形,这样示意球只需有一支点即可,且整个晶体模型较球棍形模型直观。
本设计的晶体模型,由带支点3的型体骨架1、柔性带4和示意球2组成,其中骨架1由透明材料构成正立方体桁架结构,含有多个正立方体,构成型体骨架1的材料可以是玻璃、有机玻璃、透明塑料等;表示原子和分子的示意球2为大小、颜色、数量不同的、可分为上、下二体的重量极轻的小球组成;在正立方体型体骨架1的各横梁的交点设有支承柱5成为支点3与示意球2的被支点孔6配合;或者在各横梁的交点开有支承孔6′成为支点3与示意球2的被支承点的柱5′配合。
现以较为典型的SiO2晶体为例(参见附图2),由于组成SiO2的微粒多,空间结构复杂,所以球模型使用不便,在目前的教学中多由教师口述学生体会;而使用本设计的多用晶体模型(如附图2),就可以清楚地显示出硅氧四面体的空间结构,并直观的给出了SiO2空间网状的整体形象。在此晶体中使用了上、下两体合一的两个空心半球组成的小球,这种小球在剪出缺口后能方便地扣在模型中的任意位置,特别是没有支承点的四个平面的顶角和无骨架的空间。SiO2晶体中代表氧原子的小球就直接扣在代表硅氧键的柔性带上。
使用本设计的多用晶体模型,可以方便的摆出各种不同晶型、不同物质的晶体,例如现在国内中学、中等专业学校涉及的分子、原子、离子型晶体(CO2、I2、Ar、H2、金刚石、石墨、SiO2、NaCl、Na2O、NaSO2、ZnS、CaF2……)和一些分子的空间构型(NH3、CH4、SO4、ClO4、白磷……)以及大学中关于晶体的14种晶格和多种络离子的空间构型,这样不仅老师的教具大大减少,而且具有直观、易懂可以开阔学生的眼界、使用率高,使用范围大,造价便宜等特点。
本设计的最佳实施例,即如图示。另外本设计还可以设计成组合式。
权利要求1.一种教学演示用多用晶体模型,其特征在于,该模型由支点3的型体立方骨架1、柔性带4和示意球2组成,其中骨架1由透明材料构成正立方体桁架结构。
2.如权利要求1所述的多用晶体模型,其特征在于,正立方体骨架1由有机玻璃制成。
3.如权利要求1所述的多用晶体模型,其特征在于,示意球2可为上下两体合一而成。
4.如权利要求1所述的多用晶体模型,其特征在于,正立方体型体骨架1各交点设有支承柱5成为支点3与示意球2的被支点孔6配合。
5.如权利要求1所述的多用晶体模型,其特征在于,正立方体型体骨架1的各交点开有支承孔6′成为支点3与示意球2的被支承点的柱5′配合。
6.如权利要求1或3所述的多用晶体模型,其特征在于,示意球2可设置在骨架的任一位置,其支承点还可以是柔性带4。
7.如权利要求1所述的多用晶体模型,其特征在于,柔性带4可以表示微粒间的作用力和晶体外形。
专利摘要一种教学演示用多用晶体模型,由带支点的型体立方骨架、柔性带和示意用球等三部分组成。其中,示意小球可以方便的放在代表晶体晶格节点的骨架上,柔性带表示微粒间的作用力及晶体的外形。使用本设计可以方便的表达多种晶体结构,如中学、中专及大学部分教材涉及的内容,直观、简洁、实用性强、成本低。是一种较为完善的组合教具。
文档编号G09B23/00GK2050206SQ8920858
公开日1989年12月27日 申请日期1989年6月13日 优先权日1989年6月13日
发明者裴文雅 申请人:第二汽车制造厂
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