C60紙質(zhì)結(jié)構(gòu)模型的快速制作

1、C60紙質(zhì)結(jié)構(gòu)模型的快速制作摘要：文章介紹了利用電腦繪圖技術(shù)，快速制作 C60 結(jié)構(gòu)模型的方法。關(guān)鍵詞：C60;結(jié)構(gòu)模型；制作文章編號(hào)： 1008-0546（2015）04-0094-02 中圖分類號(hào)： G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： Bdoi ： 10.3969/j.issn.1008-0546.2015.04.038 筆者曾利用飲料瓶和泡沫塑料等材料制作了包括C20、C40、C50、C60、C70等一系列球碳分子的結(jié)構(gòu)模型，而據(jù)此撰寫的C60結(jié)構(gòu)模型的制作一文發(fā)表在中學(xué)化學(xué)教學(xué) 參考2008年第 6期上， 當(dāng)時(shí)感覺我的制作方法已經(jīng)是最簡(jiǎn) 單的了。這段時(shí)間在進(jìn)行自己主持的貴州省 2013 年教育

2、科 學(xué)規(guī)劃立項(xiàng)課題 “低成本化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開發(fā)和利用研究項(xiàng)目編號(hào): 2013B039”資料收集時(shí)，收集到共四篇關(guān)于 C60結(jié)構(gòu)模 型的制作方法的文章。通過對(duì)發(fā)表在化學(xué)教學(xué) 2003 年第 7 期 95 頁(yè)和 96 頁(yè)上的云廷先、孔令建兩位老師的兩篇文章認(rèn) 真研讀后，深深被兩位老師的聰明才智所折服。感嘆之余， 也想證實(shí)一下這兩種方法是不是真像兩位老師所說那樣簡(jiǎn) 單、快捷，更想比較一下自己和兩位老師的制作方法誰(shuí)的更 簡(jiǎn)單、快捷，于是筆者根據(jù)兩位老師文中所述方法進(jìn)行了仿在仿制的過程中，也許是本人的動(dòng)手能力差的緣故，感 到并不像兩位老師所說的那樣簡(jiǎn)單、快捷。經(jīng)反復(fù)的仿制和 認(rèn)真分析發(fā)現(xiàn)，作圖是兩位老師所述

3、制作方法中最關(guān)鍵、難 度最大，也是花費(fèi)時(shí)間最多的環(huán)節(jié)。 因?yàn)椋绻鲌D不精確， 最后制作出來的 C60 結(jié)構(gòu)模型就不規(guī)范、也不美觀。所以， 如果解決了作圖難的問題，兩位老師的制作方法就真正的簡(jiǎn) 單、快捷了。作圖難的原因有如下幾個(gè)方面：1. 如用鉛筆作圖， 由于鉛筆芯在作圖過程中會(huì)逐漸磨損， 結(jié)果畫出的線條越來越粗，在進(jìn)行剪裁時(shí)，剪裁出來的正六 邊形大小就不一致， 導(dǎo)致最終得到的 C60 結(jié)構(gòu)模型就不規(guī)范2. 如用圓珠筆作圖，又不便于修改。3. 手工作圖時(shí)， 無(wú)法保證畫出來的所有正六邊形大小一 樣，也會(huì)導(dǎo)致最終得到的 C60 結(jié)構(gòu)模型就不規(guī)范。4. 孔老師的制作方法中， 作圖時(shí)要先畫等邊三角形，

4、 后將各邊三等分，再連線，整個(gè)過程雖不難但卻繁瑣。為解決兩位老師的制作方法中作圖難的問題，筆者根據(jù) 兩位老師的方法反復(fù)進(jìn)行了多次仿制。經(jīng)過多次的嘗試后， 可謂工夫不負(fù)有心人，筆者發(fā)現(xiàn)，如將兩位老師的制作方法 中手工作圖改為電腦繪圖，并用針式打印機(jī)進(jìn)行打印，不但 能在幾分鐘內(nèi)制作完成，而且由于電腦繪圖、打印出來的圖 形的線條粗細(xì)一致，畫出來的正六邊形的大小也一樣，所以 最終制作出來的 C60 結(jié)構(gòu)模型非常規(guī)范、美觀?，F(xiàn)將這種制 作方法介紹如下，供同行參考，希望對(duì)提高各位同仁的教學(xué) 工作能有所幫助。一、C60結(jié)構(gòu)展開圖的獲取及其特點(diǎn)根據(jù)孔令建老師繪制的圖形（如圖 1 所示），去掉圖中 的所有三角形

5、部分，即可得到一張由 20 個(gè)正六邊形組成的 C60結(jié)構(gòu)展開圖（如圖2所示）。認(rèn)真觀察后你就會(huì)發(fā)現(xiàn)該圖 形的特點(diǎn)是：以兩個(gè)豎向并排的正六邊形為基本單位，所有 正六邊形之間均以間位方式連接，總共是 20 個(gè)正六邊形。二、C60結(jié)構(gòu)展開圖的繪制1. 打開 Excel 或 Woed 空白文檔，鼠標(biāo)指針移到文檔的 工具欄，單擊右鍵，在下拉菜單中點(diǎn)擊“繪圖”按鈕，在空 白文檔的底部就會(huì)出現(xiàn)繪圖工具欄。2. 單擊“自選圖形-基本形狀-六邊形” ，左手按住 Shift?I 不放，右手食指按住鼠標(biāo)左鍵不放進(jìn)行拖動(dòng)，即可在 空白表格中畫出一個(gè)適當(dāng)大小的正六邊形（如圖 3 所示）。 注意，畫圖時(shí)一定要按住 Shi

6、ft?I 不放，否則畫出的圖形就不 是正六邊形，而是一個(gè)不規(guī)則的六邊形。3. 左手按住 Ctrl?I 不放，鼠標(biāo)指針移到畫出的正六邊形 上，右手食指按住鼠標(biāo)左鍵不放進(jìn)行拖動(dòng)，即可復(fù)制出一個(gè) 同樣大小的正六邊形（如圖 4 所示）?；蚴髽?biāo)指針移到畫出 的正六邊形上，單擊右鍵，在下拉菜單中點(diǎn)擊“復(fù)制” ，再 單擊右鍵，在下拉菜單中點(diǎn)擊“粘貼” ，或選中所畫出的正 六邊形后，單擊文檔上邊工具欄中的“復(fù)制”和“粘貼”按 鈕，也能復(fù)制出一個(gè)同樣大小的正六邊形（以后的復(fù)制方法 與此操作相同） 。然后右手食指仍按住鼠標(biāo)左鍵不放，將其 拖動(dòng)放到另一個(gè)正六邊形的上方或下方，按住 Ctrl?I 不放， 利用鍵盤上的

7、方向 ?I 進(jìn)行調(diào)整，使兩個(gè)正六邊形的相鄰邊重 疊在一起（如圖 5 所示）。4. 左手按住 Shift?I 不放， 依次點(diǎn)擊兩個(gè)正六邊形， 將其 選中，鼠標(biāo)指針放在圖形上單擊右鍵， 在下拉菜單中點(diǎn)擊 “組 合T組合”按鈕，將兩個(gè)圖形組合成一個(gè)圖形。5. 鼠標(biāo)指針移到組合后的圖形上， 左手按住 Ctrl?I 不放， 右手食指按住鼠標(biāo)左鍵不放進(jìn)行拖動(dòng)，即可復(fù)制出一個(gè)一模 一樣的圖形（如圖 6 所示）；然后右手食指仍按住鼠標(biāo)左鍵 不放，將其拖動(dòng)放到另一個(gè)圖形的右上方，再按住 Ctrl?I 不 放，利用鍵盤上的方向？1進(jìn)行調(diào)整，使兩個(gè)圖形按圖 7所示 的組合方式組合在一起，再按步驟 4 的操作將兩個(gè)圖

8、形組合 成一個(gè)圖形。6. 然后又將這個(gè)圖形進(jìn)行復(fù)制， 平移到原圖的右邊， 也 同樣使兩個(gè)圖形的相鄰邊重疊在一起（如圖 8 所示）。再重 復(fù)操作三次，最終即得到圖 2所示的C60結(jié)構(gòu)展開圖。三、C60結(jié)構(gòu)模型的制作1. 在針式打印機(jī)中放入一張制作文件封面用的 200 克 銅版紙，點(diǎn)擊打印，很快就得到一張標(biāo)準(zhǔn)的C60 結(jié)構(gòu)展開圖（如圖 9 所示）。2. 用剪刀或美工刀和直尺將六邊形組成的圖形以外的 部分剪裁掉，即得到如圖 10 所示的 C60 結(jié)構(gòu)模板。3. 用直尺靠在每?jī)蓚€(gè)正六邊形的連接處（公共邊） ，稍 微扳折一下， 使其形成一條折痕， 然后將模板左右兩端圈攏， 用透明膠布先將圖 10 中標(biāo)有

9、黑點(diǎn)標(biāo)記的兩邊粘接起來，再 用透明膠布將其余各挨近的兩邊依次粘接起來，即得到一個(gè) 由 20 個(gè)正六邊形和 12 個(gè)正五邊形（空缺）組成的 C60 結(jié)構(gòu) 紙質(zhì)模型（如圖 11 所示）。四、幾點(diǎn)說明1. 繪圖過程用文字?jǐn)⑹龀鰜碛袔装僮郑?但電腦操作熟悉 的人，實(shí)際操作最多兩分鐘即可繪制完成。2. 包括作圖、 剪裁、粘接， 整個(gè)制作過程描述出來 1000 多字，但實(shí)際制作過程一般在 30 分鐘左右即可完成，真正 實(shí)現(xiàn)了快速制作的目的。3. 如前所述， 由于用電腦繪制的圖形， 所有線條粗細(xì)一 致，所畫出的正六邊形大小一樣，因此最終得到的 C60 結(jié)構(gòu) 模型既規(guī)范又美觀。4. 利用網(wǎng)絡(luò)可以搜索到 C20、C40、C50、C60、C70 等物質(zhì)的結(jié)構(gòu)示意圖，通過分析它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，先找出各自 的基本