CN107862958A - 一种分子结构组合模型 - Google Patents

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李水福
胡守志
张冬梅
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Abstract

本发明提供一种分子结构组合模型，包括一个中心球和四个边缘球，所述四个边缘球通过四根连接杆连接于所述中心球,所述四根连接杆可以相对所述中心球转动，且所述四根连接杆的延长线交汇于所述中心球的球心，其中二所述边缘球的球心位于所述中心球的第一经线平面上，其余二所述边缘球的球心位于所述中心球的第二经线平面上，所述第一经线平面与所述第二经线平面相互垂直。转动所述连接杆，使本发明所述的分子结构组合模型展现出分子结构的不同状态，从而既能演示分子结构的立体结构，又能演示分子结构的平面结构，演示效果好。

Description

一种分子结构组合模型
技术领域
本发明涉及教学演示用具技术领域，尤其涉及一种分子结构组合模型。
背景技术
立体结构模型是教学辅助器材，可以使学习者从教学辅助器材中快速了解、掌握书本知识。在目前教学课程中，对于某种化合物的认识仅能从化学式上了解，如果要描述化合物空间立体结构，就必须通过化合物立体结构模型来展示，而现有的空间立体模型演示非常单一，只能展示分子结构的立体结构，而不能展示分子结构的平面式。本发明将提供一种模型，该模型可以在分子结构的立体模型与平面模型之间自由切换，这样有利于学生理解书本上的平面模型转换到实物的立体模型。
发明内容
有鉴于此，本发明的实施例提供了一种演示效果好、既能演示分子结构的立体结构、又能演示分子结构的平面结构的分子结构组合模型。
本发明的实施例提供一种分子结构组合模型，包括一个中心球和四个边缘球，所述四个边缘球通过四根连接杆连接于所述中心球,所述四根连接杆可以相对所述中心球转动，且所述四根连接杆的延长线交汇于所述中心球的球心，其中二所述边缘球的球心位于所述中心球的第一经线平面上，其余二所述边缘球的球心位于所述中心球的第二经线平面上，所述第一经线平面与所述第二经线平面相互垂直。
进一步地，所述中心球包括球胆和包覆所述球胆的球壳，所述球壳上设有四个滑槽，其中二所述滑槽位于所述第一经线平面上，其余二所述滑槽位于所述第二经线平面上，四根所述连接杆分别穿过所述四个滑槽与所述球胆铰接。
进一步地，位于所述第一经线平面上的二所述滑槽自赤道线向下延伸，位于所述第二经线平面上的二所述滑槽自赤道线向上延伸。
进一步地，所述连接杆在对应的所述滑槽中转动的最大角度为35°。
进一步地，所述中心球的球径为所述球胆的球径的两倍。
进一步地，所述连接杆伸入所述中心球的端部为球状部，所述球状部与所述球胆球铰接。
进一步地，所述球状部的球径为所述球胆的球径的一半。
进一步地，所述球壳由弹性材料制成，所述滑槽能够夹紧与之对应的所述连接杆从而使所述连接杆固定。
进一步地，所述边缘球的球径是所述中心球的球径的1/4。
进一步地，所述连接杆的直径是所述边缘球的球径的一半。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：(1)本发明的分子结构组合模型中，四根所述连接杆代表四根化学键，所述中心球和四个所述边缘球代表原子或者原子团，通过四根所述连接杆、所述中心球和四个所述边缘球的组合，可以构建出一个分子结构的空间立体结构模型，从而使抽象的分子结构具体化，有助于教学的顺利开展；(2)所述四根连接杆可以相对所述中心球转动，通过转动所述连接杆，使其呈现的分子结构发生变化，不仅能够呈现出同一分子式的分子结构的不同状态，如甲烷分子的立体结构式(正四面体结构)和甲烷的平面结构式(H、C原子位于同一平面)，还能便于携带，节省空间。
附图说明
图1是本发明子结构组合模型的立体分子结构模型示意图；
图2是本发明子结构组合模型的第一经线平面的示意图；
图3是本发明子结构组合模型的第二经线平面的示意图；
图4是本发明子结构组合模型的中心球的第一经线平面的示意图；
图5是本发明子结构组合模型的中心球的第二经线平面的示意图；
图6是本发明子结构组合模型的中心球的平面分子结构模型示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
请参考图1和图6，本发明的实施例提供了一种分子结构组合模型，包括一个中心球1和四个边缘球3。若所述中心球1代表C原子，所述边缘球3代表H原子时，则本发明所述的分子结构组合模型为CH4的分子模型；若所述中心球1代表Si原子，所述边缘球3代表H原子，则本发明所述的分子结构组合模型为SiH4的分子模型；若所述中心球1代表C原子，所述边缘球3代表苯环，则本发明所述的分子结构组合模型为芳香烃的分子模型等等。
本实施例以CH4的分子模型或者SiH4的分子模型为例(CH4和SiH4具有相同的分子结构)，但不以此为限。
请参考图1至图6,所述四个边缘球3通过四根连接杆2连接于所述中心球，所述连接杆2代表连接原子与原子的化学键，四根所述连接杆2的延长线交汇于所述中心球1的球心。所述中心球1包括球胆12和包覆所述球胆12的球壳11，所述球壳11上设有四个滑槽13，其中二所述滑槽13位于第一经线平面A上，其余二所述滑槽13位于第二经线平面B上，所述第一经线平面A与所述第二经线平面B相互垂直。四根所述连接杆2分别穿过所述四个滑槽13与所述球胆12铰接，优选所述连接杆2伸入所述中心球1的端部为球状部4，所述球状部4与所述球胆12球铰接。
位于所述第一经线平面A上的二所述滑槽13自赤道线C向下延伸，位于所述第二经线平面B上的二所述滑槽13自赤道线C向上延伸，以保证其中二所述边缘球3的球心始终位于所述中心球1的所述第一经线平面A上，其余二所述边缘球3的球心始终位于所述中心球1的所述第二经线平面B上。由于是以CH4的分子模型或者SiH4的分子模型为例，故所述连接杆2在对应的所述滑槽13中转动的最大角度为35°。
在本实施例中，所述球状部4的球径为所述球胆12的球径的一半，所述中心球1的球径为所述球胆12的球径的两倍，所述边缘球3的球径是所述中心球1的球径的1/4，即所述球状部4与所述边缘球3的球径相同，所述连接杆2的直径是所述边缘球3的球径的一半。为了简化结构，优选所述球壳12由弹性材料制成，如塑胶等，从而使所述滑槽13能够夹紧与之对应的所述连接杆2，以使所述连接杆2固定在指定位置而不回落或者转动。
请参考图1,当需要展示CH4的分子或者SiH4的分子的立体分子结构时，转动四根所述连接杆2，使所述连接杆2在对应的所述滑槽13中偏离赤道线C转动到最大角度。
请参考图6,当需要展示CH4的分子或者SiH4的分子的平面分子结构或者携带/收拾本发明的分子结构组合模型时，转动四根所述连接杆2，使所述连接杆2在对应的所述滑槽13中转动而回归所述赤道线C。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：(1)本发明的分子结构组合模型中，四根所述连接杆2代表四根化学键，所述中心球1和四个所述边缘球3代表原子或者原子团，通过四根所述连接杆2、所述中心球1和四个所述边缘球3的组合，可以构建出一个分子结构的空间立体结构模型，从而使抽象的分子结构具体化，有助于教学的顺利开展；(2)所述四根连接杆2可以相对所述中心球1转动，通过转动所述连接杆2，使其呈现的分子结构发生变化，不仅能够呈现出同一分子式的分子结构的不同状态，如甲烷分子的立体结构式(正四面体结构)和甲烷的平面结构式(H、C原子位于同一平面)，还能便于携带，节省空间；(3)结构简单，经济实用，便于推广。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分子结构组合模型，其特征在于：包括一个中心球和四个边缘球，所述四个边缘球通过四根连接杆连接于所述中心球,所述四根连接杆可以相对所述中心球转动，且所述四根连接杆的延长线交汇于所述中心球的球心，其中二所述边缘球的球心位于所述中心球的第一经线平面上，其余二所述边缘球的球心位于所述中心球的第二经线平面上，所述第一经线平面与所述第二经线平面相互垂直。
2.如权利要求1所述的分子结构组合模型，其特征在于：所述中心球包括球胆和包覆所述球胆的球壳，所述球壳上设有四个滑槽，其中二所述滑槽位于所述第一经线平面上，其余二所述滑槽位于所述第二经线平面上，四根所述连接杆分别穿过所述四个滑槽与所述球胆铰接。
3.如权利要求2所述的分子结构组合模型，其特征在于：位于所述第一经线平面上的二所述滑槽自赤道线向下延伸，位于所述第二经线平面上的二所述滑槽自赤道线向上延伸。
4.如权利要求3所述的分子结构组合模型，其特征在于：所述连接杆在对应的所述滑槽中转动的最大角度为35°。
5.如权利要求2所述的分子结构组合模型，其特征在于：所述中心球的球径为所述球胆的球径的两倍。
6.如权利要求2所述的分子结构组合模型，其特征在于：所述连接杆伸入所述中心球的端部为球状部，所述球状部与所述球胆球铰接。
7.如权利要求6所述的分子结构组合模型，其特征在于：所述球状部的球径为所述球胆的球径的一半。
8.如权利要求2所述的分子结构组合模型，其特征在于：所述球壳由弹性材料制成，所述滑槽能够夹紧与之对应的所述连接杆从而使所述连接杆固定。
9.如权利要求2所述的分子结构组合模型，其特征在于：所述边缘球的球径是所述中心球的球径的1/4。
10.如权利要求9所述的分子结构组合模型，其特征在于：所述连接杆的直径是所述边缘球的球径的一半。
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