C60纸质结构模型的快速制作

C60 纸质结构模型的快速制作摘要：文章介绍了利用电脑绘图技术，快速制作 C60 结构模型的方法。关键词： C60；结构模型；制作文章编号： 1008-0546（ 2015）04-0094-02 中图分类号：G633.8 文献标识码： Bdoi： 10.3969/j.issn.1008-0546.2015.04.038笔者曾利用饮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结构模型，而据此撰写的 C60 结构模型的制作一文发表在中学化学教学参考 2008 年第 6 期上，当时感觉我的制作方法已经是最简单的了。这段时间在进行自己主持的贵州省2013 年教育科学规划立项课题 “低成本化学实验的开发和利用研究 项目编号： 2013B039 ”资料收集时，收集到共四篇关于C60 结构模型的制作方法的文章。通过对发表在化学教学2003 年第 7 期 95 页和 96 页上的云廷先、孔令建两位老师的两篇文章认真研读后，深深被两位老师的聪明才智所折服。感叹之余，也想证实一下这两种方法是不是真像两位老师所说那样简单、快捷，更想比较一下自己和两位老师的制作方法谁的更简单、快捷，于是笔者根据两位老师文中所述方法进行了仿制。在仿制的过程中，也许是本人的动手能力差的缘故，感到并不像两位老师所说的那样简单、快捷。经反复的仿制和认真分析发现，作图是两位老师所述制作方法中最关键、难度最大， 也是花费时间最多的环节。因为，如果作图不精确，最后制作出来的C60 结构模型就不规范、也不美观。所以，如果解决了作图难的问题，两位老师的制作方法就真正的简单、快捷了。作图难的原因有如下几个方面：1. 如用铅笔作图，由于铅笔芯在作图过程中会逐渐磨损，结果画出的线条越来越粗，在进行剪裁时，剪裁出来的正六边形大小就不一致， 导致最终得到的 C60 结构模型就不规范。2. 如用圆珠笔作图，又不便于修改。3. 手工作图时， 无法保证画出来的所有正六边形大小一样，也会导致最终得到的 C60 结构模型就不规范。4. 孔老师的制作方法中， 作图时要先画等边三角形， 然后将各边三等分，再连线，整个过程虽不难但却繁琐。为解决两位老师的制作方法中作图难的问题，笔者根据两位老师的方法反复进行了多次仿制。经过多次的尝试后，可谓工夫不负有心人，笔者发现，如将两位老师的制作方法中手工作图改为电脑绘图，并用针式打印机进行打印，不但能在几分钟内制作完成，而且由于电脑绘图、打印出来的图形的线条粗细一致，画出来的正六边形的大小也一样，所以最终制作出来的C60 结构模型非常规范、美观。现将这种制作方法介绍如下，供同行参考，希望对提高各位同仁的教学工作能有所帮助。一、 C60 结构展开图的获取及其特点根据孔令建老师绘制的图形（如图1 所示），去掉图中的所有三角形部分，即可得到一张由20 个正六边形组成的C60 结构展开图 （如图 2 所示）。认真观察后你就会发现该图形的特点是：以两个竖向并排的正六边形为基本单位，所有正六边形之间均以间位方式连接，总共是20 个正六边形。二、 C60 结构展开图的绘制1. 打开 Excel 或 Woed 空白文档，鼠标指针移到文档的工具栏，单击右键，在下拉菜单中点击“绘图”按钮，在空白文档的底部就会出现绘图工具栏。2. 单击“自选图形基本形状六边形” ，左手按住Shift?I 不放，右手食指按住鼠标左键不放进行拖动，即可在空白表格中画出一个适当大小的正六边形（如图3 所示）。注意，画图时一定要按住Shift?I 不放，否则画出的图形就不是正六边形，而是一个不规则的六边形。3. 左手按住 Ctrl?I 不放，鼠标指针移到画出的正六边形上，右手食指按住鼠标左键不放进行拖动，即可复制出一个同样大小的正六边形（如图4 所示）。或鼠标指针移到画出的正六边形上，单击右键，在下拉菜单中点击“复制”，再单击右键，在下拉菜单中点击“粘贴”，或选中所画出的正六边形后，单击文档上边工具栏中的“复制”和“粘贴”按钮，也能复制出一个同样大小的正六边形（以后的复制方法与此操作相同） 。然后右手食指仍按住鼠标左键不放，将其拖动放到另一个正六边形的上方或下方，按住Ctrl?I 不放，利用键盘上的方向?I 进行调整，使两个正六边形的相邻边重叠在一起（如图5 所示）。4. 左手按住 Shift?I 不放，依次点击两个正六边形，将其选中，鼠标指针放在图形上单击右键，在下拉菜单中点击“组合组合”按钮，将两个图形组合成一个图形。5. 鼠标指针移到组合后的图形上， 左手按住 Ctrl?I 不放，右手食指按住鼠标左键不放进行拖动，即可复制出一个一模一样的图形（如图 6 所示）；然后右手食指仍按住鼠标左键不放，将其拖动放到另一个图形的右上方，再按住Ctrl?I不放，利用键盘上的方向?I 进行调整，使两个图形按图7 所示的组合方式组合在一起，再按步骤4 的操作将两个图形组合成一个图形。6. 然后又将这个图形进行复制， 平移到原图的右边， 也同样使两个图形的相邻边重叠在一起（如图8 所示）。再重复操作三次，最终即得到图2 所示的C60结构展开图。三、 C60结构模型的制作1. 在针式打印机中放入一张制作文件封面用的200 克铜版纸，点击打印，很快就得到一张标准的C60结构展开图（如图9 所示）。2. 用剪刀或美工刀和直尺将六边形组成的图形以外的部分剪裁掉，即得到如图10 所示的 C60 结构模板。3. 用直尺靠在每两个正六边形的连接处（公共边），稍微扳折一下， 使其形成一条折痕，然后将模板左右两端圈拢，用透明胶布先将图10 中标有黑点标记的两边粘接起来，再用透明胶布将其余各挨近的两边依次粘接起来，即得到一个由 20 个正六边形和12 个正五边形（空缺）组成的C60 结构纸质模型（如图11 所示）。四、几点说明1. 绘图过程用文字叙述出来有几百字，但电脑操作熟悉的人，实际操作最多两分钟即可绘制完成。2. 包括作图、 剪裁、粘接，整个制作过程描述出来 1000多字，但实际制作过程一般在30 分钟左右即可完成，真正实现了快速制作的目的。3. 如前所述， 由于用电脑绘制的图形， 所有线条粗细一致，所画出的正六边形大小一样，因此最终得到的C60 结构模型既规范又美观。4. 利用网络可以搜索到C20、C40、C50、 C60、 C70 等物质的结构示意图，通过分析它们的结构特点，先找出各自的基本结构单位，用同样的方法，也能制作出一系列球碳分子的结构模型。参考文献1 王发应 .C60 结构模型的制作 J.中学化学教学参考，2008，（6）：602 孔令建 .C60 分子模型快捷制作 J.化学教学， 2003，（ 7）：963 云廷先 .也谈 C60 分子模型的制作 J. 化学教学，2003，（7）：95