CN215376683U - 一种高中化学分子力演示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及教学实验演示领域。公开了一种高中化学分子力演示装置，包括底板，所述底板为六角菱形；第一支架，所述第一支架的一端固定安装在所述底板的一侧；第二支架，所述第二支架的一端固定安装在所述底板的远离所述第一支架的一侧；固定块，所述固定块与所述第一支架和所述第二支架的另一端固定连接；旋转组件，所述旋转组件与所述固定块转动连接；分子演示组件，所述分子演示组件有三个，三个所述分子演示组件均与所述旋转组件连接。本实用新型通过三维模型展示出分子间的作用力，将模糊的分子概念具体化，方便了课堂的讲解，同时方便了学生的理解。

Description

一种高中化学分子力演示装置

技术领域

本实用新型涉及教学实验演示领域，更具体而言，涉及一种高中化学分子力演示装置。

背景技术

分子力又称分子间作用力、范得瓦耳斯力，是指分子间的相互作用，当二分子相距较远时，主要表现为吸引力，这种力主要来源于一个分子被另一个分子随时间迅速变化的电偶极矩所极化而引起的相互作用；当二分子非常接近时，则排斥力成为主要的力，这是由于各分子的外层电子云开始重叠而产生的排斥作用。

目前，在高中化学分子力教学过程中，采用的是教师在黑板上手绘平面图，通过平面图辅助进行化学分子力知识的讲解，这种教学方式较为枯燥，不能有效激发学生的学习兴趣，也不便于学生有效理解并掌握相应知识，因此，我们提出一种能够直观展示化学分子力的新型演示装置。

实用新型内容

本实用新型申请的一种高中化学分子力演示装置旨在至少解决现有技术中存在的缺少一种能够直观演示化学分子力的三维演示装置，课堂讲解费时费力的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型的一个方面的技术方案提供了一种高中化学分子力演示装置，包括：

底板，所述底板为六角菱形；

第一支架，所述第一支架的一端固定安装在所述底板的一侧；

第二支架，所述第二支架的一端固定安装在所述底板的远离所述第一支架的一侧；

固定块，所述固定块与所述第一支架和所述第二支架的另一端固定连接；

旋转组件，所述旋转组件与所述固定块转动连接；

分子演示组件，所述分子演示组件有三个，三个所述分子演示组件均与所述旋转组件连接；

引力组件，所述引力组件与三个所述分子演示组件连接。

本实用新型上述技术方案提供的高中化学分子力演示装置，在教学过程中进行化学分子力的演示时，将整个演示装置放到指定的位置，通过旋转组件将分子演示组件转动到方便学生观察的位置，手动控制三个分子演示组件向外侧移动，三个分子演示组件在上侧部分的引力组件的作用下，向外移动的阻力逐渐增大，直到无法进行移动，从而体现了分子间的引力作用，接着手动将其中一个分子演示组件向内侧移动，当接近其他的分子力时，由于下侧部分的引力组件的相互排斥，造成分子演示组件无法再次靠近，达到模拟分子间的排斥力作用。

另外，本实用新型上述技术方案提供的高中化学分子力演示装置还具有如下技术特征：

作为本实用新型的一种优选方案，所述旋转组件包括：

支撑杆，所述支撑杆的一端通过轴承转动安装在所述固定块上；

连板，所述连板固定安装在所述支撑杆的另一端；

滑框，所述滑框有三个，三个所述滑框分别与连板的三侧固定连接，三个所述滑框分别与三个所述分子演示组件滑动连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述分子演示组件包括：

滑架，所述滑架滑动安装在所述滑框上；

固定杆，所述固定杆上均匀设有一排卡槽，所述固定杆与所述滑架滑动连接，所述引力组件固定安装在所述固定杆的一端；

分子球，所述分子球固定安装在所述固定杆的另一端。

作为本实用新型的一种优选方案，所述引力组件包括：

吸引力组件，所述吸引力组件与三个所述固定杆的一端固定连接；

排斥力结构，所述排斥力结构有三个，三个所述排斥力结构分别固定设置在三个所述分子球上，所述磁铁固定安装在所述分子球外表。

作为本实用新型的一种优选方案，所述吸引力组件包括：

稳线轮，所述稳线轮有三个，三个所述稳线轮分别固定安装在三个所述固定杆的一端；

弹力绳，所述弹力绳固定安装在三个所述稳线轮上。

作为本实用新型的一种优选方案，所述排斥力结构包括：

磁铁，所述磁铁有三组，三组所述磁铁均与所述分子球连接。

作为本实用新型的一种优选方案，还包括卡位组件，所述卡位组件包括：

L型杆，所述L型杆滑动安装在所述滑架的一侧，所述L型杆的一端与所述固定杆上开设的卡槽卡接；

推杆，所述推杆固定安装在所述L型杆的远离所述滑架的一侧；

固定销，所述固定销有两个，两个所述固定销分别固定安装在所述L型杆和所述滑架的相向的一侧；

拉伸性弹力部件，所述拉伸性弹力部件的两端分别固定连接在两个所述固定销上。

作为本实用新型的一种优选方案，所述拉伸性弹力部件设置为拉簧。

作为本实用新型的一种优选方案，所述分子球所用材质为热塑性塑料。

作为本实用新型的一种优选方案，所述弹力绳可拆卸进行更换。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过三维模型展示出分子间的作用力，将模糊的分子概念具体化，方便了课堂的讲解，同时方便了学生的理解。

本实用新型中采用了分子演示组件模拟化学分子，引力组件作为分子间的引力道具，磁铁用做分子间的排斥力，同时加入的卡位组件可以对分子演示组件的位置进行调节，将化学分子间的分子状态更加真实具体的模拟出来，降低了教学难度。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的旋转组件和引力组件结构示意图；

图3为本实用新型的分子演示组件结构示意图；

图4为本实用新型的卡位组件结构示意图。

其中，图1至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

底板，2-第一支架，3-第二支架，301-三角筋，4-固定块，5-轴承，6-支撑杆，7-连板，8-滑框，9-滑架，10-固定杆，11-稳线轮，12-弹力绳，13-分子球，14-磁铁，15-L型杆，16-推杆，17-固定销，18-拉簧。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照附图1至图4描述根据本实用新型一些实施例的一种高中化学分子力演示装置。

如图1所示，根据本实用新型一些实施例提供的一种高中化学分子力演示装置，包括底板1、第一支架2、第二支架3、固定块4、旋转组件、分子演示组件和引力组件，底板1为六角菱形，底板1的上部右侧设置有第一支架2，第二支架3的下端固定安装在底板1的上部左侧，固定块4与第一支架2和第二支架3的相向的一端固定连接，旋转组件的上端与固定块4的底部中间位置转动连接，三个分子演示组件分别与旋转组件的下端固定连接，引力组件固定安装在三个分子演示组件的上下两端，用来进行分子间的引力实验模拟。

其中，两个三角筋301分别固定安装在第一支架2、第二支架3上侧的折角处，加强第一支架2和第二支架3的支撑力，避免第一支架2和第二支架3被折断。

在教学过程中进行化学分子力的演示时，将整个演示装置放到指定的位置，通过旋转组件将分子演示组件转动到方便学生观察的位置，手动控制三个分子演示组件向外侧移动，三个分子演示组件在上侧部分的引力组件的作用下，向外移动的阻力逐渐增大，直到无法进行移动，从而体现了分子间的引力作用，接着手动将其中一个分子演示组件向内侧移动，当接近其他的分子力时，由于下侧部分的引力组件的相互排斥，造成分子演示组件无法再次靠近，达到模拟分子间的排斥力作用。

根据具体的一个实施例，如图2所示，旋转组件包括：支撑杆6、连板7和滑框8，支撑杆6的上端通过轴承5转动安装在固定块4的底部中间位置，连板 7固定安装在支撑杆6的下端，滑框8有三个，三个滑框8分别与连板7的三端固定连接，三个滑框8分别与三个分子演示组件滑动连接。

课堂上进行化学分子力演示时，为了方便学生的观察，需要时不时的旋转分子演示组件的方向，以方便学生的观察，进行分子演示组件的旋转时，通过手动拨动支撑杆6，支撑杆6通过连杆带着三个滑框8进行旋转，滑框8上的分子演示组件随之进行转动，方便坐在不同角度的学生观看。

根据具体的一个实施例，如图2-3所示，分子演示组件包括：滑架9、固定杆10和分子球13，滑架9滑动安装在滑框8的内侧，固定杆10上垂直面的一侧均匀设有一排卡槽，固定杆10在随着滑架9在滑框8上开设的通槽内进行水平方向的滑动，同时固定杆10可在滑架9内进行上下的滑动，通过移动固定杆 10可以完成对整个分子演示组件的位置改变，上侧的引力组件固定安装在固定杆10的上端，分子球13采用热塑性塑料，具有绝缘性，避免对引力组件间的作用力造成影响，分子球13固定安装在固定杆10的下端，下侧的引力组件固定安装在分子球13外表。

进行化学分子力演示时，采用分子球13模拟化学分子，通过固定杆10控制分子球13的走向，模拟分子的运动方向以及路线，手动控制分子球13向外移动，上侧的引力组件控制三个分子球13的向外移动，体现分子间的引力，模拟分子间的排斥力时，手动向内侧移动一个分子球13，下侧部分引力组件在分子球13的距离逐渐靠近时，展现出同性相斥的特性，从而完成分子间的排斥实验的模拟。

根据具体的一个实施例，如图2-3所示，引力组件包括：吸引力组件和排斥力结构，吸引力组件与三个固定杆的上端固定连接，三个排斥力结构分别固定设置在三个分子球上。

其中，吸引力组件包括：稳线轮11和弹力绳12，稳线轮11有三个，三个稳线轮11分别固定安装在三个固定杆10的上端，弹力绳12固定安装在三个稳线轮11上；排斥力结构为磁铁14，磁铁有三组，三组磁铁均与分子球13连接，所述磁铁14固定安装在所述分子球13外表面。

其中，弹力绳可拆卸更换，可以进行不同种分子间作用力的模拟。

稳线轮11通过固定杆10与分子球13固定连接，进行分子间吸引力实验模拟时，手动向外侧拨动其中一个分子球13，当此分子球13向外移动时，其他的两个分子球13保持不动，弹力绳12逐渐处于张紧状态，当手拨动分子球13的力与弹力绳的力达到平衡后，稳线轮11上的弹力绳12开始带动其它的两个分子球13沿着第一个分子球13的方向进行移动并相互靠近，保持三个分子球13 之间的距离不变，用来模拟分子间的引力；手动向内侧拨动一个分子球13，当两个分子球13之间的距离过近时，安装在分子球13上的磁铁14开始相互作用，产生排斥力，阻止两个分子球13的靠近和接触，使得每个分子间均保持一定的距离，以模拟分子间的排斥力。

根据具体的一个实施例，如图4所示，还包括卡位组件，卡位组件包括： L型杆15、推杆16、固定销17和拉伸性弹力部件，L型杆15滑动安装在滑架9 的中间位置，L型杆15与固定杆10上开设的卡槽卡接，推杆16固定安装在L 型杆15的折弯部分，固定销17有两个，两个固定销17分别固定安装在L型杆 15和滑架9的相向的内侧，拉伸性弹力部件的两端分别固定连接在两个固定销 17上。

其中，拉伸性弹力部件设置为拉簧。

进行位于不同水平线上的分子间相互作用力的模拟时，手动通过推杆16将 L型杆15向外拉出，此时拉簧18处于拉伸状态，将固定杆10向上或者向下移动一定的距离后，撤去对推杆16的拉力，L型杆15在拉簧18的作用下，回到原来的位置，卡进固定杆10上开设的槽内，完成对分子球13位置的改变。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性：术语“多个”是指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高中化学分子力演示装置，其特征在于，包括：

底板(1)，所述底板(1)为六角菱形；

第一支架(2)，所述第一支架(2)的一端固定安装在所述底板(1)的一侧；

第二支架(3)，所述第二支架(3)的一端固定安装在所述底板(1)的远离所述第一支架(2)的一侧；

固定块(4)，所述固定块(4)与所述第一支架(2)、所述第二支架(3)的另一端固定连接；

旋转组件，所述旋转组件与所述固定块(4)转动连接；

分子演示组件，所述分子演示组件有三个，三个所述分子演示组件均与所述旋转组件连接；

引力组件，所述引力组件与三个所述分子演示组件连接。

2.根据权利要求1所述的一种高中化学分子力演示装置，其特征在于，所述旋转组件包括：

支撑杆(6)，所述支撑杆(6)的一端通过轴承(5)转动安装在所述固定块(4)上；

连板(7)，所述连板(7)固定安装在所述支撑杆(6)的另一端；

滑框(8)，所述滑框(8)有三个，三个所述滑框(8)分别与所述连板(7)的三侧固定连接，三个所述滑框(8)分别与三个所述分子演示组件滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种高中化学分子力演示装置，其特征在于，所述分子演示组件包括：

滑架(9)，所述滑架(9)滑动安装在所述滑框(8)上；

固定杆(10)，所述固定杆(10)上均匀设有一排卡槽，所述固定杆(10) 与所述滑架(9)滑动连接，所述引力组件固定安装在所述固定杆(10)的一端；

分子球(13)，所述分子球(13)固定安装在所述固定杆(10)的另一端。

4.根据权利要求3所述的一种高中化学分子力演示装置，其特征在于，所述引力组件包括：

吸引力组件，所述吸引力组件与三个所述固定杆(10)的一端固定连接；

排斥力结构，所述排斥力结构有三个，三个所述排斥力结构分别固定设置在三个所述分子球(13)上。

5.根据权利要求4所述的一种高中化学分子力演示装置，其特征在于，所述吸引力组件包括：

稳线轮(11)，所述稳线轮(11)有三个，三个所述稳线轮(11)分别固定安装在三个所述固定杆(10)的一端；

弹力绳(12)，所述弹力绳(12)可拆卸安装在三个所述稳线轮(11)上。

6.根据权利要求4所述的一种高中化学分子力演示装置，其特征在于，所述排斥力结构包括：

磁铁(14)，所述磁铁(14)有三组，三组所述磁铁(14)均与所述分子球(13)连接，所述磁铁(14)固定安装在所述分子球(13)外表面。

7.根据权利要求4所述的一种高中化学分子力演示装置，其特征在于，还包括卡位组件，所述卡位组件包括：

L型杆(15)，所述L型杆(15)滑动安装在所述滑架(9)的一侧，所述L型杆(15)的一端与所述固定杆(10)上开设的卡槽卡接；

推杆(16)，所述推杆(16)固定安装在所述L型杆(15)的远离所述滑架(9)的一侧；

固定销(17)，所述固定销(17)有两个，两个所述固定销(17)分别固定安装在所述L型杆(15)和所述滑架(9)的相向的一侧；

拉伸性弹力部件，所述拉伸性弹力部件的两端分别固定连接在两个所述固定销(17)上。

8.根据权利要求7所述的一种高中化学分子力演示装置，其特征在于：所述拉伸性弹力部件设置为拉簧(18)。

9.根据权利要求3所述的一种高中化学分子力演示装置，其特征在于：所述分子球(13)所用材质为热塑性塑料。

10.根据权利要求1所述的一种高中化学分子力演示装置，其特征在于：还包括三角筋(301)，所述三角筋(301)有两个，两个所述三角筋(301)分别固定安装在所述第一支架(2)、所述第二支架(3)的折角处。

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