CN105096714A - 一种化学模型 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种化学模型，包括至少一个中心球体和至少一个延伸球体，其特征在于，所述延伸球体由大半球体和小半球体组成，大半球体与小半球体的圆形平面上均设有一层磁性材料，所述中心球体与大半球体通过弹性连杆相连，每一个中心球体上最多设有八个大半球体；所述化学模型只有一种中心球体；或所述化学模型由两种或者两种以上的中心球体组成，每个中心球体上至少有一个大半球体与另一个中心球体上的大半球体吸合，形成一对共用的双半球体结构。本发明通过中心球体、延伸球体和弹性连杆的结构创新，提供一种能反应原子核的最外层电子的饱和程度，能演示共价键的形成过程，能形成共用电子对模型，能形成多种分子模型的化学模型。

Description

一种化学模型

技术领域

本发明涉及教学模型的技术领域，更具体的说涉及一种原子或者分子的化学模型。

背景技术

在化学课堂中，原子或者分子的教学往往需要模型来辅助，才能直观说明原子或者分子的构造及特点。原子的核外电子数，特别是原子的最外层电子数，是该元素化学性能的重要依据。而很多原子或者分子模型没有体现出原子的最外层电子数，存在不能直观理解元素化学性质和不能直观理解原子间如何形成共价键的问题。但是现有技术中的一般化学模型结构也没有有效解决上述问题。例如中国专利授权公告号CN2622797Y，授权公告日2004年06月30日，发明创造的名称为分子结构组合模型，该专利案公开了一种分子模型的结构，通过小球、插孔、圆杆、断键和接套的结合创新，有效实现了该分子模型结构具有简单、直观和廉价的特点，但是该专利的圆杆可以折断，为硬质杆结构，不能实现一个小球与另一个小球之间的双圆杆或者多圆杆的连接结构，即不能实现两个原子之间的双键或者多键的连接结构，存在不能制成原子间的双共价键或者多共价键的模型结构的问题。又如例如中国专利授权公告号CN1249646C，授权公告日2006年04月05日，发明创造的名称为分子模型，该专利案公开了一种分子模型的结构，通过十四面体、二十面体、二十六面体、三十二面体和球体的任意组合的结构创新，该模型结构实现了一次学习关于分子构造的各个方面内容的目的，但是该专利案的分子模型结构没有体现各个原子的最外层电子数，存在不能直观理解原子间形成共价键的问题，进而不能直观理解元素的化学性质。又如例如中国专利授权公告号CN201853405U，授权公告日2011年06月01日，发明创造的名称为充气式有机分子结构简易球棍模型，该专利案公开了一种分子的球棍模型结构，通过球和棍的结构及其连接结构的结合创新，实现了该模型结构具有占用空间小、便于携带和使用方便的特点，但是该专利案缺少各个原子的最外层电子数的模型结构，存在不能直观理解原子间形成共价键的问题，进而不能直观理解元素的化学性质。再如例如中国专利授权公告号CN202473049U，授权公告日2012年10月03日，发明创造的名称为原子结构示意模型，该专利案公开了一种原子的模型结构，通过橡胶球、支撑轴、连接套和圆环的结合创新，实现了该模型结构具有结构简单和能将枯燥的学习转变成趣味学习的特点，但是该专利案的表示电子的橡胶球缺少可以连接的结构，存在不能形成共用电子对的模型结构和不能形成分子模型的问题。本发明通过中心球体、延伸球体、大半球体、小半球体、磁性材料和弹性连杆的结构创新，提供一种结构简单稳定，安装拆卸方便，能反应原子核的最外层电子的饱和程度，能演示一个或者多个共价键的形成过程，能形成共用电子对模型，能形成多种分子模型，形象直观和易于理解的化学模型。

发明内容

本发明解决现有技术中一般教学模型没有有效解决不能直观理解共价键的形成过程、分子模型少和不能反应原子核与最外层电子数的关系的技术问题，提供一种化学模型，通过中心球体、延伸球体、大半球体、小半球体、磁性材料和弹性连杆的结构创新，实现该化学模型具有能反应原子核的最外层电子的饱和程度，能演示一个或者多个共价键的形成过程，能形成共用电子对模型，能形成多种分子模型，形象直观和易于理解的特点。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采取下述技术方案：一种化学模型，包括至少一个中心球体和至少一个延伸球体，其特征在于，所述延伸球体由大半球体和小半球体组成，大半球体与小半球体的圆形平面上均设有一层磁性材料，所述中心球体与大半球体通过弹性连杆相连，每一个中心球体上最多设有八个大半球体；所述化学模型只有一种中心球体；或所述化学模型由两种或者两种以上的中心球体组成，每个中心球体上至少有一个大半球体与另一个中心球体上的大半球体吸合，形成一对共用的双半球体结构。

中心球体，结构简单，用于代表原子核的模型；延伸球体，结构简单，用于代表最外层电子的模型；中心球体上最多设有八个大半球体，与原子核最外层电子数的数量最多有八个相对应；中心球体与延伸球体相结合，直观理解该原子的最外层电子数的饱和程度，从而在模型结构中反应出该元素的化学性质；共用的双半球体结构，用于代表原子之间的共用电子对；由大半球体和小半球体吸合而成的延伸球体结构，在使用时，将两个延伸球体上的小半球体取下，并将两个大半球体对应吸合，就能合成双半球结构，在此过程中，还演示了共价键的形成过程，形象直观，易于理解；弹性连杆，用于连接中心球体与延伸球体，由于弹性连杆具有弹性的特点，通过弹性连杆的拉伸或者弯曲等操作，可以演示原子间的双共价键或三共价键的形成过程，并从模型中理解该分子的结构及化学性质等特点，形象直观，易于理解；只有一种中心球体的化学模型，可以代表原子与最外层电子数的关系模型，或者某种元素的分子结构模型；由两种或者两种以上的中心球体组成的化学模型，可以代表某种化合物的分子模型。

作为优选，在所述的只有一种中心球体组成的化学模型中，所述中心球体的数量只有一个。该化学模型可以代表任意元素的原子核与最外层电子数的关系模型。

作为优选，在所述的只有一种中心球体组成的化学模型中，所述中心球体的数量为两个或者两个以上，两个中心球体之间设有至少一对共用的双半球体结构。该结构可以制成氢气、臭氧等分子模型。

作为优选，在所述的两种或者两种以上的中心球体组成的化学模型中，同种中心球体之间设有至少一对共用的双半球体结构。该结构可以制成乙烷、乙烯或者乙炔等分子模型。

作为优选，在所述的只有一种中心球体组成的化学模型中，所述中心球体、弹性连杆和延伸球体的颜色各不相同。使得化学模型清晰直观，易于理解。

作为优选，在所述的两种或者两种以上的中心球体组成的化学模型中，同一种的中心球体的颜色与该种中心球体上的弹性连杆、延伸球体的颜色相同，不同种的中心球体的颜色各不相同。使得化学模型清晰直观，易于理解。

作为优选，所述弹性连杆的两端均设有连接头，所述连接头与大半球体螺纹连接或者过盈配合，连接头与中心球体螺纹连接或者过盈配合。螺纹连接的结构，弹性连杆与中心球体、大半球体的连接强度好，结构稳定；过盈配合的结构，安装和拆卸方便。

由于采取上述的技术方案，本发明提供的一种化学模型具有这样的有益效果：

1.通过一个中心球体与最多8个延伸球体的组合，可以形成任意元素的原子核与最外层电子数的结构模型；

2.通过同种颜色的中心球体、延伸球体和共用的双半球体的组合，可以形成单元素组成的分子模型，如氢气、氧气、臭氧等；

3.通过不同种颜色的中心球体、延伸球体和共用的双半球体的组合，可以形成两种或者两种以上元素组成的分子模型，如甲烷、甲醇、乙烷、乙烯、乙炔等。

4.通过中心球体、延伸球体、大半球体、小半球体、磁性材料和弹性连杆的结构创新，提供一种结构简单稳定，安装拆卸方便，能反应原子核的最外层电子的饱和程度，能演示一个或者多个共价键的形成过程，能形成共用电子对模型，能形成多种分子模型，形象直观和易于理解的化学模型。

附图说明：

附图1为本发明的一种结构示意图；

附图2为本发明的碳原子及其最外层电子的模型结构示意图；

附图3为本发明的氖原子及其最外层电子的模型结构示意图；

附图4为本发明的氢气分子的模型结构示意图；

附图5为本发明的臭氧分子的模型结构示意图；

附图6为本发明的甲烷分子的模型结构示意图；

附图7为本发明的乙烷分子的模型结构示意图；

附图8为本发明的乙烯分子的模型结构示意图；

附图9为本发明的乙炔分子的模型结构示意图；

附图10为本发明的甲醇分子的模型结构示意图。

图中：中心球体1延伸球体2大半球体3小半球体4弹性连杆5双半球体6连接头7

具体实施方式：

参阅附图，对本发明的作进一步详细描述：

实施例一：结合附图1，一种化学模型，包括一个中心球体1和一个延伸球体2，延伸球体2由大半球体3和小半球体4组成，大半球体3与小半球体4的圆形平面上均设有一层磁性材料，中心球体1与大半球体3通过弹性连杆5相连，弹性连杆5的两端均设有连接头7，连接头7与大半球体3螺纹连接，连接头7与中心球体1螺纹连接。该模型可以用于表示氢原子、锂原子、钠原子等原子及其最外层电子的模型。

实施例二：结合附图2，一种化学模型，包括一个中心球体1和四个延伸球体2，每个延伸球体2均由大半球体3和小半球体4组成，大半球体3与小半球体4的圆形平面上均设有一层磁性材料，中心球体1与大半球体3均通过弹性连杆5相连，弹性连杆5的两端均设有连接头7，连接头7与大半球体3过盈配合，连接头7与中心球体1过盈配合。图中，设有字母C的中心球体表示碳原子核，该模型表示碳原子及其最外层电子的模型。

实施例三：结合附图3，一种化学模型，包括一个中心球体1和八个延伸球体2，每个延伸球体2均由大半球体3和小半球体4组成，大半球体3与小半球体4的圆形平面上均设有一层磁性材料，中心球体1与大半球体3均通过弹性连杆5相连，弹性连杆5的两端均设有连接头7，连接头7与大半球体3过盈配合，连接头7与中心球体1过盈配合。图中，设有字母Ne的中心球体表示氖原子核，该模型表示氖原子及其最外层电子的模型。

实施例四：结合附图4，一种化学模型，包括两个中心球体1和两个大半球体3，两个大半球体3通过磁性材料吸合，形成一对共用的双半球体6结构，两个中心球体1与对应的大半球体3均通过弹性连杆5相连，弹性连杆5的两端均设有连接头7，连接头7与大半球体3螺纹连接，连接头7与中心球体1螺纹连接。图中，设有字母H的两个中心球体表示氢原子核，该模型表示氢气分子的模型。

实施例五：结合附图5，该化学模型由三个中心球体1、四个延伸球体2和四对共用的双半球体6组成。图中，设有字母O的三个中心球体表示氧原子核，该模型表示臭氧分子的模型。

实施例六：结合附图6，该化学模型由五个中心球体1和四对共用的双半球体6组成。图中，设有字母C的一个中心球体表示碳原子核，设有字母H的四个中心球体表示氢原子核，该模型表示甲烷分子的模型。

实施例七：结合附图7，该化学模型由八个中心球体1和七对共用的双半球体6组成。图中，设有字母C的两个中心球体表示碳原子核，设有字母H的六个中心球体表示氢原子核，该模型表示乙烷分子的模型。

实施例八：结合附图8，该化学模型由六个中心球体1和六对共用的双半球体6组成。图中，设有字母C的两个中心球体表示碳原子核，设有字母H的六个中心球体表示氢原子核，该模型表示乙烯分子的模型。

实施例九：结合附图9，该化学模型由四个中心球体1和五对共用的双半球体6组成。图中，设有字母C的两个中心球体表示碳原子核，设有字母H的两个中心球体表示氢原子核，该模型表示乙炔分子的模型。

实施例十：结合附图10，该化学模型由六个中心球体1、四个延伸球体2和六对共用的双半球体6组成。图中，设有字母C的一个中心球体表示碳原子核，设有字母H的四个中心球体表示氢原子核，设有字母O的一个中心球体表示氧原子核，该模型表示甲醇分子的模型。

实施例十一，结合附图7、8、9，通过拆分或者形成碳原子之间的共价键，可以演示乙烷、乙烯和乙炔之间的相互转化，形象直观，帮助学生理解共价键的化学性质。

以上所述的十一个具体实施例，对本发明进行了详细介绍。本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明核心思想的前提下，还可以对本发明进行若干的修饰，例如各个球体的具体技术参数、弹性连杆的粗细和形状特征、连接头的材料特征等进行若干的修改或者权利要求进行若干可行性的组合，应该落在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种化学模型，包括至少一个中心球体（1）和至少一个延伸球体（2），其特征在于，所述延伸球体（2）由大半球体（3）和小半球体（4）组成，大半球体（3）与小半球体（4）的圆形平面上均设有一层磁性材料，所述中心球体（1）与大半球体（3）通过弹性连杆（5）相连，每一个中心球体（1）上最多设有八个大半球体（3）；所述化学模型只有一种中心球体（1）；或所述化学模型由两种或者两种以上的中心球体（1）组成，每个中心球体（1）上至少有一个大半球体（3）与另一个中心球体（1）上的大半球体（3）吸合，形成一对共用的双半球体（6）结构。

2.根据权利要求1所述的一种化学模型，其特征在于，在所述的只有一种中心球体（1）组成的化学模型中，所述中心球体（1）的数量只有一个。

3.根据权利要求1所述的一种化学模型，其特征在于，在所述的只有一种中心球体（1）组成的化学模型中，所述中心球体（1）的数量为两个或者两个以上，两个中心球体（1）之间设有至少一对共用的双半球体（6）结构。

4.根据权利要求1所述的一种化学模型，其特征在于，在所述的两种或者两种以上的中心球体（1）组成的化学模型中，同种中心球体（1）之间设有至少一对共用的双半球体（6）结构。

5.根据权利要求1所述的一种化学模型，其特征在于，在所述的只有一种中心球体（1）组成的化学模型中，所述中心球体（1）、弹性连杆（5）和延伸球体（2）的颜色各不相同。

6.根据权利要求1所述的一种化学模型，其特征在于，在所述的两种或者两种以上的中心球体（1）组成的化学模型中，同一种的中心球体（1）的颜色与该种中心球体（1）上的弹性连杆（5）、延伸球体（2）的颜色相同，不同种的中心球体（1）的颜色各不相同。

7.根据权利要求1所述的一种化学模型，其特征在于，所述弹性连杆（5）的两端均设有连接头（7），所述连接头（7）与大半球体（3）螺纹连接或者过盈配合，连接头（7）与中心球体（1）螺纹连接或者过盈配合。