高校化学の教材;分子と結晶模型の「ベンゼン屋」

高校化学の教材;分子と結晶模型の「ベンゼン屋」

置換基入替え磁石付きベンゼンの作り方


分子模型を使い芳香族化合物の授業を進めるとき
(例えば、置換反応、エステル化、クメン法、等)
ベンゼンC6H6をかわきりに水素をとってH代わりにーOHや
ーNO2を取り替えられる分子模型が欲しい。
そこで、 置換基をいろいろ取り替えられる2億倍ベンゼン
作って見ます。

まずは、芳香族環から。炭素原子は70mmの発泡スチロール球を使います。
2億倍分子模型定規の60mmの穴に入れて、電熱カッターで切ります。
さらに、回転させて、先ほど切った面ギリギリのところで2面目を切ります。
(下図左、これで角度が大体60°の角度になります)このパーツAを4つ、
1面のみ切った70mm球(パーツB)を2つ作ります。2つのパーツAと1つのパーツBを
(下図右)のように貼り合わせます。貼り合わせは、グルーガンを使っています。
これでベンゼン環半分が2つできます。

これを、また60mmの穴に入れて、切った面が全て水平になるように、さらにカット。

このようになります。切断面が真っ平らなのでこの2つを貼り合わせます。

大きな(直径14cm)梅の花ができました。あまりに綺麗なので、黒く塗るのをやめたくなります。
これに水素原子=50mmスチロール球をつけるので、「2億倍分子模型定規」の49mm
の穴に入れて、6箇所カットです。

垂直にベンゼン環を立て、横から見て左右等しくなるようにバランスよく、
6箇所カットします。
写真奥にあるのがカットしたベンゼン環です。
これをアクリルスプレー黒で平面も全て塗装します。

さらに、先の尖ったもの、例えばボールペンの先で
ベンゼン環のカット面にちょっと穴を開け、小さなネオジム磁石を
グルーガンで貼り付けます。
このとき、 磁石上面の極性をそろえて貼って ください。
あとで、置換基にもネオジム磁石を貼りますが、このときどのベンゼン上の位置にも
くっつくようにするためです。
上に透明梱包用テープを貼り補強するといいでしょう。

小さなネオジム磁石はダイソーなどの百均で8個100円で売ってました。
さて、次は水素原子H。3つの50mm発泡スチロール球を用意して、

「2億倍分子模型定規」の49mmの穴にはめ、ちょうど半分にカットします。
カットしたらカット面中央に画鋲をグルーガンでつけます。

塗装はしません。白いままです。
さあ、これをベンゼン環に貼り付けます。
かなり強く張り付き安定します。
これで、出来上がり。


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