[發明專利]晶體結構模型教具

有效

• 申請號: 201710306518.1
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN106920449B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 王建宏;張浩;任杰;劉第強;高明香
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: G09B23/26
• 分類號: G09B23/26
• 代理公司: 太原華弈知識產權代理事務所 14108
• 代理人: 王哲

本發明提出了一種晶體結構模型教具，包括球體、連桿和滑動組件；在球體外圓表面有兩個對稱設置的凸臺；在球體上設有至少一組滑動組件，每組滑動組件包括一個弧形滑軌和至少一個滑塊，弧形滑軌的兩端活動連接在球體的凸臺上，使弧形滑軌可沿兩凸臺繞其軸心線轉動，在弧形滑軌上設有可供滑塊滑行的軌道；連桿活動安裝在凸臺和/或滑塊上，用于將不同球體的凸臺、凸臺與滑塊或滑塊與滑塊連接；由于晶體結構種類非常多，根據晶體結構的特殊性，本發明可以在一個球體上連接多個連桿，并且相鄰連桿之間的角度可以調節，通過調整組合可以制成任意種類的晶體結構模型。

技術領域

本發明屬于材料及化學類教學用具技術領域，具體為一種晶體結構模型教具。

背景技術

固態物質是由晶體和非晶體組成，晶體在微觀上是由原子、離子或分子作三維周期性的規則排列而成，這種三維周期性結構就是晶體結構。晶體結構能夠反映物質的宏觀性能如力學性能、光學性能和導電性能等等。

目前高校的老師在向學生講解晶體結構時大多采用PPT或黑板板書的形式，這種使用二維平面描述三維結構的方法使學生理解晶格結構的時候非常困難；有的學校會采購專用的晶體結構教具，這種教具一般是由球體和圓柱組成，球體代表原子，圓柱代表原子之間的鍵，球體表面有凹槽，圓柱插入這些凹槽連接起所有的小球就構成了晶體結構。因為小球表面凹槽之間角度是固定不變的，所以一套這樣的教具所能演示的晶體結構種類非常有限；而高校一門課程所涉及到的晶體結構種類非常多，如果使用傳統的晶體結構教具，開銷是非常大的，這也是阻礙這種教具推廣和應用的主要原因。

發明內容

為了解決現有技術中的問題，本發明公開了一種晶體結構模型，旨在提供一種能夠組合成任意晶體結構模型的教具。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種晶體結構模型教具，包括用于模擬原子的若干球體、模擬晶格結構中鍵的連桿以及供連桿在球體外圓表面滑行的滑動組件，其中：

在所述球體外圓表面設有兩個凸臺，所述凸臺沿球體的軸心線同軸對稱設置；

在所述球體上設有至少一組滑動組件，所述每組滑動組件包括一個弧形滑軌和至少一個滑塊，所述弧形滑軌的兩端活動連接在所述球體的凸臺上，使所述弧形滑軌可沿兩凸臺繞其軸心線轉動，在所述弧形滑軌上設有可供滑塊滑行的軌道；

所述連桿活動安裝在凸臺和/或滑塊上，用于將不同球體的凸臺、凸臺與滑塊或滑塊與滑塊連接；

所述滑塊一端與連接有球體的連接桿相接，用于使連接有球體的連桿能夠在弧形滑軌的軌道上任意滑行，以組合并立體地表現任意角度和形態的晶體結構模型。

作為一種優選實施方式，上述晶體結構模型教具還包括球桿連接件，所述球體凸臺通過球桿連接件與連桿連接。

作為一種優選實施方式，上述晶體結構模型教具中的所述滑動組件還包括滑塊螺母，所述滑塊與連接桿相接的一端設有外螺紋，所述滑塊螺母一端設有與滑塊外螺紋配合的內螺紋，另一端設有用于與連桿連接的對接件。滑塊和滑塊螺母通過螺紋配合來將滑塊固定在滑軌上的目標位置。

作為一種優選實施方式，上述晶體結構模型教具中的所述球桿連接件包括設置在球體凸臺上插槽或插頭，及設置在連桿端部的插頭或插槽；所述滑動螺母另一端的對接件為插槽或插頭。

作為一種優選實施方式，上述晶體結構模型教具中的所述滑塊未與連接桿相接的一端為卡設在球體外圓表面與弧形滑軌之間的弧形端面，所述弧形滑軌、弧形端面分別與球體外圓表面弧度一致且間隙配合。

作為一種優選實施方式，上述晶體結構模型教具中的所述弧形滑軌的兩端設有圓孔，供球桿連接件或凸臺或連桿插入。