一种探究元素规律的互动装置

摘要

一种探究元素规律的互动装置，涉及教学用具技术领域，包括展示柜和操作台，其特征是，所述展示柜上设有预设数量的展示腔，所述展示腔按照元素周期表的结构排布，每个展示腔内放置有与之对应的元素展示物，所述展示腔内设有展示灯；所述操作台包括控制单元和触摸屏，所述触摸屏上显示有主界面，所述主界面上显示有预设数量的元素集合按钮，每个元素集合按钮与预定的元素集合相对应，所述控制单元在元素集合按钮被触摸后控制触摸屏由主界面转换为相应元素集合的信息展示界面并控制相应元素集合中所有元素所对应展示腔中的展示灯亮起，这种探究元素规律的互动装置能够帮助学习者快速、高效地对元素的规律、特性形成相对深入的认知。

说明书

技术领域：

本发明涉及教学用具技术领域，尤其涉及一种探究元素规律的互动装置。

背景技术：

化学元素周期表是根据核电荷数从小至大排序的化学元素列表。列表大体呈长方形，周期表中具有元素分区且分有七主族、七副族、Ⅷ族、0族。由于周期表能够准确地预测各种元素的特性及其之间的关系，因此它在化学及其他科学范畴中被广泛使用，成为分析化学行为时十分有用的框架。然而，在元素规律的实际教学或是演示中，一张表对于元素规律的呈现显然不够直观，申请号为2018112446543的中国发明专利公布了“一种元素展示装置及展示方法”，这种化学元素展示装置及展示方法不仅可以将元素周期表中的元素直观的表示出来，而且提高了元素周期表的吸引力，方便了学习者了解元素周期表，然而，该专利的教学效果仍然有限，学习者仍然无法快速、高效地对元素的规律、特性形成相对深入的认知。

发明内容：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种探究元素规律的互动装置，能够帮助学习者快速、高效地对元素的规律、特性形成相对深入的认知。

本发明是通过下述技术方案来实现的：

一种探究元素规律的互动装置，包括展示柜和操作台，其特征是，所述展示柜上设有预设数量的展示腔，所述展示腔按照元素周期表的结构排布，每个展示腔内放置有与之对应的元素展示物，所述展示腔内设有展示灯；所述操作台包括控制单元和触摸屏，所述触摸屏上显示有主界面，所述主界面上显示有预设数量的元素集合按钮，每个元素集合按钮与预定的元素集合相对应，所述控制单元在元素集合按钮被触摸后控制触摸屏由主界面转换为相应元素集合的信息展示界面并控制相应元素集合中所有元素所对应展示腔中的展示灯亮起。

在本发明的另一个方面中，元素集合的信息展示界面中展示有相应元素集合的介绍信息并设有与每个元素相对应的元素按钮，所述控制单元在元素按钮被触摸后控制触摸屏由元素集合的信息展示界面转换为相应元素的信息展示界面并控制相应元素所对应展示腔中的展示灯单独亮起。

在本发明的另一个方面中，所述元素集合包括“第一周期元素”、“第二周期元素”、“第三周期元素”、“第四周期元素”、“第五周期元素”、“第六周期元素”、“第七周期元素”、“碱金属”、“碱土金属”、“金属元素”、“过渡金属元素”、“镧系元素”、“锕系元素”、“硼族元素”、“碳族元素”、“氮族元素”、“氧族元素”、“卤族元素”、“惰性气体”、“气体元素”、“单质为液态的元素”、“单质为气态的元素”、“单质为半导体的元素”、“类金属元素”、“非金属元素”、“熔点高于300度元素”、“单质为导体的元素”、“单质为贵金属的元素”、“沸点低于100℃的元素”中的一种或多种。

在本发明的另一个方面中，所述展示柜上还设有显示器，所述控制单元在元素按钮被触摸后控制显示器显示相应元素的介绍信息。

在本发明的另一个方面中，还包括金属性体验部，所述金属性体验部包括从左向右一字排开的8个半径依次减小的球体，所述球体上设有可拉动的拉手，拉动球体上拉手所需的最小拉力从左向右依次增大。

在本发明的另一个方面中，所述金属性体验部还包括与8个球体一一对应的标识，所述标识位于球体上或球体外部，所述标识从左向右依次展示出钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩的元素名称。

在本发明的另一个方面中，所述金属性体验部还包括预设数量的说明牌，所述说明牌上标识有元素的金属性、非金属性的讲解信息。

在本发明的另一个方面中，所述说明牌上标注有钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩元素原子半径大小依次减小的说明信息以及得失电子难易程度依次增大的说明信息。

在本发明的另一个方面中，所述球体内竖直固定有套管，所述套管内可上下推拉地穿插有拉杆，所述拉杆下部与套管上部之间支撑有弹簧，所述拉手固定在拉杆上端。

本发明的有益效果是：这种探究元素规律的互动装置能够帮助学习者快速、高效地对元素的规律、特性形成相对深入的认知。

附图说明：

图1为本发明实施例中展示柜正视结构示意图。

图2为本发明实施例侧视结构示意图。

图3为本发明实施例中金属性体验部中的球体示意图。

图4为本发明实施例中金属性体验部中的球体内部结构示意图。

图5为本发明实施例中主界面结构示意图。

附图中：1、展示柜，2、展示腔，3、显示器，4、触摸屏，5、操作台，6、金属性体验部，7、拉手，8、球体，9、套管，10、弹簧，11、拉杆，12、元素集合按钮。

具体实施方式：

下面结合附图及实施例对本发明的实施方式做进一步说明：

在对本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的描述为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

一种探究元素规律的互动装置，包括展示柜1和操作台5，所述展示柜1上设有预设数量的展示腔2，所述展示腔2按照元素周期表的结构排布，每个展示腔2内放置有与之对应的元素展示物，所述展示腔内设有展示灯；所述操作台5包括控制单元和触摸屏4，本实施例中控制单元为主控板，所述触摸屏4上显示有主界面，所述主界面上显示有预设数量的元素集合按钮12，每个元素集合按钮12与预定的元素集合相对应，所述控制单元在元素集合按钮12被触摸后控制触摸屏由主界面转换为相应元素集合的信息展示界面并控制相应元素集合中所有元素所对应展示腔中的展示灯亮起。元素集合的信息展示界面中展示有相应元素集合的介绍信息并设有与每个元素相对应的元素按钮，所述控制单元在元素按钮被触摸后控制触摸屏由元素集合的信息展示界面转换为相应元素的信息展示界面并控制相应元素所对应展示腔中的展示灯单独亮起。

所述元素集合包括“第一周期元素”、“第二周期元素”、“第三周期元素”、“第四周期元素”、“第五周期元素”、“第六周期元素”、“第七周期元素”、“碱金属”、“碱土金属”、“金属元素”、“过渡金属元素”、“镧系元素”、“锕系元素”、“硼族元素”、“碳族元素”、“氮族元素”、“氧族元素”、“卤族元素”、“惰性气体”、“气体元素”、“单质为液态的元素”、“单质为气态的元素”、“单质为半导体的元素”、“类金属元素”、“非金属元素”、“熔点高于300度元素”、“单质为导体的元素”、“单质为贵金属的元素”、“沸点低于100℃的元素”中的一种或多种，本实施例中包括以上所有的元素集合。所述展示柜1上还设有显示器3，所述控制单元在元素按钮被触摸后控制显示器3显示相应元素的介绍信息。

还包括金属性体验部6，所述金属性体验部6包括从左向右一字排开的8个半径依次减小的球体8，所述球体8上设有可拉动的拉手7，拉动球体上拉手所需的最小拉力从左向右依次增大。

所述金属性体验部还包括与8个球体一一对应的标识，所述标识位于球体上或球体外部，所述标识从左向右依次展示出钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩的元素名称。

所述金属性体验部还包括预设数量的说明牌，所述说明牌上标识有元素的金属性、非金属性的讲解信息。

所述说明牌上标注有钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩元素原子半径大小依次减小的说明信息以及得失电子难易程度依次增大的说明信息。

所述球体内竖直固定有套管9，所述套管9内可上下推拉地穿插有拉杆11，所述拉杆11下部与套管9上部之间支撑有弹簧10，所述拉手7固定在拉杆11上端。

本实施例中，操作台置于展示柜前方，金属性体验部固定在操作台前方，金属性体验部还包括底座，金属性体验部中的球体底部通过螺栓或其他连接方式固定在底座上。

这种探究元素规律的互动装置能够直观、形象地向学习者展示元素的规律、特性，根据元素的特性、规律对元素进行了分类，在学习者的选择下通过展示灯对特定集合的元素进行分类展示，使学习者从多种角度感知元素的相关知识，直观、形象、趣味性强，能够让学习者对元素的规律、特性快速地形成相对深入的认知。金属性体验部的设置能够使学习者对元素的金属性、非金属性、元素原子半径大小、得失电子难易程度的变化规律形成直观感受，球体半径依次减小象征第三周期元素原子半径大小依次减小，拉动球体上拉手所需的最小拉力从左向右依次增大象征第三周期元素得失电子难易程度依次增大，通过视觉和手动操作力度的变化来感受元素原子半径大小和元素得失电子难易程度的变化规律，跟直接说教的方式相比，更加直观、高效，趣味性更强。展示柜、操作台以及金属性体验部协同作用，对元素的特性、规律产生了直观、趣味性强的呈现，有效提高了学习者的学习效率。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。