JP7378026B2 - molecular model - Google Patents
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Description
本発明は、分子模型に係わるものである。 The present invention relates to molecular models.
近年、子どもの科学離れがあり、日本国の国際競争力の低下が危惧されている。 In recent years, children have become less interested in science, and there are concerns that Japan's international competitiveness will decline.
このような中、分子模型は分子構造を簡便に表現し、理解する構造体として重要である。 Under these circumstances, molecular models are important as structures that easily represent and understand molecular structures.
一方、分子模型の多くは製造のしやすさから樹脂成形品として製造されている。 On the other hand, many molecular models are manufactured as resin molded products due to ease of manufacture.
しかしながらこれら樹脂製の分子模型は、高価である点、子どもが飲み込みやすい点、結合同士を細い樹脂棒により表現するため、子どもがけがをしやすい点などの課題があった。 However, these resin molecular models have problems such as being expensive, easy for children to swallow, and because the bonds are represented by thin resin rods, children are easily injured.
また、これらの従来の分子模型は、原子毎の大きさの違いを上手く表現できないといった問題があった。 Furthermore, these conventional molecular models have the problem of not being able to adequately represent the size differences between atoms.
子どもが科学に関心を持つためにも子どもにも親しみやすく手に入れやすい分子模型が望まれていた。 In order to increase children's interest in science, there was a desire for molecular models that were familiar to children and easy to obtain.
本発明は上記近年の要望に鑑み、課題を解決すべく鋭意検討を行った結果なされたものであり、従来にない表現による分子模型を提供する。 The present invention was made as a result of intensive studies to solve the problems in view of the above-mentioned recent demands, and provides a molecular model with unprecedented expression.
本発明の基本的な考え方は、次のとおりである。分子模型であり、この分子模型は分子を構成する原子が輪もしくは輪を複数接合した球状の構造体により表現する分子模型である。 The basic idea of the present invention is as follows. This is a molecular model in which the atoms constituting the molecule are expressed by a ring or a spherical structure with multiple rings joined together.
本発明の第一の発明は、分子構造を立体的に表現する分子模型であって、前記分子構造を構成する1つの原子に相当する構造体が少なくとも１つの輪から成り、この原子の輪の外周部と他の原子の輪の外周部とを接合することで分子構造を表現することを特徴とする分子模型である。
A first aspect of the present invention is a molecular model that expresses a molecular structure three-dimensionally, wherein a structure corresponding to one atom constituting the molecular structure consists of at least one ring, and the structure of the atomic ring is composed of at least one ring. This is a molecular model that expresses the molecular structure by joining the outer circumference to the outer circumference of a ring of other atoms .
この発明の作用は、分子を構成する原子が輪より構成されるため、簡便に作成することが出来、更に、原子同士が結合する軌道を表現できるため、分子構造を立体的に理解することが出来ることである。 The effect of this invention is that the atoms that make up the molecule are composed of rings, so it can be easily created.Furthermore, the orbits in which atoms bond to each other can be expressed, making it possible to understand the molecular structure three-dimensionally. It is possible.
本発明の第二の発明は、前記構造体が、前記原子が結合し得る結合数と同一の個数の輪からなり、この輪が１以上の接合箇所を有して球状を構成して、前記原子に相当する構造体を表現することを特徴とする分子模型である。 In a second aspect of the present invention, the structure is composed of rings of the same number as the number of bonds that the atoms can bond, and the rings have one or more joints to form a spherical shape, and This is a molecular model characterized by representing a structure corresponding to an atom.
この発明の作用は、分子構造を構成する１つの原子に相当する構造体を構成する輪が前記原子が結合し得る結合数と同一の個数の複数の輪からなる球状の構造体であるため、この原子の持つ結合数にあわせて他の原子を構成する１つ又は複数の構造体と接合することが出来る作用である。 The effect of this invention is that the ring constituting the structure corresponding to one atom constituting the molecular structure is a spherical structure consisting of a plurality of rings of the same number as the number of bonds that the atom can bond, This is an effect that allows bonding with one or more structures constituting other atoms depending on the number of bonds that this atom has.
第三の発明は、前記原子に相当する構造体を構成する輪の半径と、この原子と結合する他の原子に相当する構造体を構成する輪の半径と、の比が、イオン結合の場合にはおのおのの原子のイオン半径の比に、共有結合の場合にはおのおのの原子の原子半径の比に、相当する比である分子模型である。 A third invention is the case where the ratio of the radius of a ring constituting a structure corresponding to the atom and the radius of a ring constituting a structure corresponding to another atom bonded to this atom is an ionic bond. is a molecular model that corresponds to the ratio of the ionic radii of each atom, or in the case of a covalent bond, to the ratio of the atomic radii of each atom.
この発明の作用は、この分子構造を構成する第一の原子に相当する構造体と他の第二の原子に相当する構造体とを構成する輪の半径がおのおのの結合の種類に相当する原子半径もしくはイオン半径の比に相当する比を持つため、分子を構成する原子の大きさの違いを客観的に判断することが出来る作用である。 The effect of this invention is that the radius of the ring constituting the structure corresponding to the first atom and the structure corresponding to the other second atom constituting this molecular structure corresponds to the type of bond of each atom. Since it has a ratio corresponding to the ratio of the radius or ionic radius, it is an effect that allows objectively determining the difference in the size of the atoms that make up the molecule.
第四の発明は、前記構造体を構成する輪が他の構造体と接合する箇所に電子もしくは電荷を表す記号が記してある分子模型である。 A fourth invention is a molecular model in which a symbol representing an electron or a charge is written at a location where a ring constituting the structure joins with another structure.
この発明の作用は、分子を構成する原子毎の結合に電子や電荷が寄与していることを表現することが出来る作用である。 The effect of this invention is an effect that can express the contribution of electrons and charges to the bonds of each atom constituting a molecule.
この発明は、分子構造を簡便且つ安価に表現する分子模型として利用することができる。This invention can be used as a molecular model that easily and inexpensively represents a molecular structure.
以下、本発明の分子模型についてより詳細に説明する。 Hereinafter, the molecular model of the present invention will be explained in more detail.
本発明の分子模型は、分子構造を立体的に表現する分子模型である。前記分子構造を構成する一つの原子に相当する構造体が少なくとも１つの輪から成り、この原子毎の輪を結合することで分子構造を表現することを特徴とする分子模型である。この一つの原子に相当する構造体は、複数の輪を球状になるように他の輪と２以上の接合箇所で接合して構造体とすることも好ましく出来る。この輪の個数については特に限定されないが、分子を構成する際にこの原子が結合しうる結合数と同じ数であると好ましい。もちろんこの輪が十分な強度を持つ場合には、１つの接合箇所で実施することも出来る。この分子模型を構成する原子の一つが水素の場合には、図１に示すように水素原子１を構成する１つの輪から水素原子を表現できる。また、この水素原子を構成する輪の強度を高めたい場合には、輪を追加して第一の輪と第二の輪とした際に、この輪同士を接合して強度を高めることも出来る。図１に示した水素原子１には、この水素原子１が有する電子２を記すことも出来る。この電子２が記されていると他の原子を表現する構造体との接合箇所が明らかとなるため好ましい。この電子２の表現は、水素原子がイオンとして存在する場合には、電子２の表現の代わりに＋（プラスと記すこともある）と記すことも出来る。電子２が記された構造体は、共有結合としてやはり電子２がある構造体と接合して分子を表現できるので好ましく、プラスを表現している陽イオンについては、別の塩素のようにマイナス（－と記すこともある）が記されている構造体と接合し、イオン結合を表現することが出来る。原子を表現する構造体同士を接合することで、図２に示した水素分子を表現することが出来る。この原子を表現するための構造体の材料は、輪状に成形出来るものなら好ましく用いることが出来る。特に紙類は印刷などにより、表現する原子毎に色を付けたり、子どもでも簡単に成形できたり、原子を表現するための展開図を図３のようにデータとして電子媒体を介して搬送した後、プリンターなどでこの展開図を出力して輪状に成形出来るため、好適である。この構造体の材料として、合成樹脂、木材、金属等ももちろん好適に利用出来る。これら材料を組み合わせたものも好適に利用出来る。構造体同士の接合方法については特に限定されないが、接着剤やビニールテープ、ホッチキスによる接合、ボルトなどを用いた接合を行うことが出来る。一度接合した構造体を取り外すことが出来る場合には、化学反応を表現することも可能となる。 The molecular model of the present invention is a molecular model that expresses a molecular structure three-dimensionally. The molecular model is characterized in that a structure corresponding to one atom constituting the molecular structure consists of at least one ring, and the molecular structure is expressed by connecting the rings of each atom. The structure corresponding to one atom can also preferably be formed by joining a plurality of rings to other rings at two or more joints so as to form a spherical shape. The number of rings is not particularly limited, but it is preferably the same number as the number of bonds that can be bonded to this atom when forming a molecule. Of course, if this ring has sufficient strength, it can also be carried out at one joint. When one of the atoms constituting this molecular model is hydrogen, the hydrogen atom can be expressed from one ring constituting the
本発明の分子模型の原子はこの原子が結合しうる結合数の輪から構成される球状とすることも出来る。結合数と同じ数の輪から成ると、一つの電子や一つの電荷をこの輪に記すことで他の原子の構造体と接合する際に接合箇所を理解しやすいため好適である。もちろんこの構造体の強度を高めるため、輪の個数を増やすことも出来る。逆に構造体が一つの輪にだけでも十分な強度を持つ場合には、輪の個数を省略することも出来る。ある原子が他の原子と結合する際、π（パイと記すこともある）結合をする場合には、この一つの輪に２つの電子を記すことも出来る。 The atoms of the molecular model of the present invention can also have a spherical shape composed of rings as many as the atoms can bond. It is preferable to have the same number of rings as the number of bonds, because by writing one electron or one charge on this ring, it is easy to understand the joint location when joining with other atomic structures. Of course, the number of rings can be increased to increase the strength of this structure. Conversely, if the structure has sufficient strength with just one ring, the number of rings can be omitted. When an atom combines with another atom in a π (sometimes written as pi) bond, two electrons can be written in this one ring.
前記原子に相当する構造体を構成する輪の半径と、この原子と結合する他の原子に相当する構造体を構成する輪の半径と、の比は、イオン結合の場合にはおのおのの原子のイオン半径の比に、共有結合の場合にはおのおのの原子の原子半径の比に相当する比とすると原子毎の大きさを客観的に理解できるため、好適である。全体の大きさは特に限定されないが、構造体の強度を保つためには、分子全体の大きさが１ｍ３未満になると好適である。この原子を表現する構造体である輪は、この原子が結合に寄与する軌道を表現することも出来る。In the case of ionic bonds, the ratio of the radius of the ring constituting the structure corresponding to the atom and the radius of the ring constituting the structure corresponding to the other atom bonded to this atom is In the case of a covalent bond, it is preferable to use a ratio corresponding to the ratio of the atomic radii of each atom to the ratio of the ionic radii, since this allows objective understanding of the size of each atom. Although the overall size is not particularly limited, in order to maintain the strength of the structure, it is preferable that the overall size of the molecule is less than 1 m 3 . The ring, which is a structure representing this atom, can also represent the orbital in which this atom contributes to bonding.
この分子模型については、原子として、周期表に記載されている原子について利用することが出来る。 This molecular model can be used for atoms listed in the periodic table.
なお、本発明は、上記構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更することができる。 Note that the present invention is not limited to the above configuration, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
１ 水素原子を表現した構造体
２ 電子を表現した記載
３ 酸素原子を表現した構造体
４ 水分子を表現した構造体
５ 構造体を作成するためののりしろ
６ 水素分子を表現した構造体1 Structure expressing a
Claims (4)
A molecular model that three-dimensionally expresses a molecular structure, in which a structure corresponding to one atom constituting the molecular structure consists of at least one ring, and the outer periphery of this atomic ring and the ring of other atoms A molecular model that expresses the molecular structure by joining the outer periphery .
前記原子が結合し得る結合数と同一の個数の輪からなり、
この輪が１以上の接合箇所を有して球状を構成して、前記原子に相当する構造体を表現することを特徴とする請求項１に記載の分子模型。The structure is
Consisting of the same number of rings as the number of bonds that the atoms can bond,
2. The molecular model according to claim 1, wherein the ring has one or more joints and forms a spherical shape to represent a structure corresponding to the atom.
この原子と結合する他の原子に相当する構造体を構成する輪の半径と、
の比が、
イオン結合の場合にはおのおのの原子のイオン半径の比に、
共有結合の場合にはおのおのの原子の原子半径の比に、
相当する比であることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の分子模型。the radius of a ring constituting a structure corresponding to the atom;
The radius of the ring that constitutes the structure corresponding to other atoms bonded to this atom,
The ratio of
In the case of ionic bonds, the ratio of the ionic radii of each atom is
In the case of covalent bonds, the ratio of the atomic radii of each atom is
The molecular model according to claim 1 or 2, characterized in that the ratios are corresponding.
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