結晶模型の作成

１．解　説

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りやすい。
（４）ダイヤモンド構造
　これは面心立方格子の原子どうしをすこし引き離した立方体の、その内部にできる８つ
の同等の空間のうちの４つに原子が詰まった形になっている。内部の４つの原子は互いに
正四面体の頂点の位置にある。
　できた模型を見れば分かりやすいが、元の立方体を８等分した立方体を考えよう。そし
てその中心に原子が存在する立方体を選ぶ。新しい立方体の稜の長さはａ／２であり、そ
の中心と頂点の長さは（（√３）×ａ）／４である。その長さに実質的に１つの原子が並
んでいるので
　　　　（（√３）×ａ）／４　＝ ２ｒ
の関係式が成り立つ。したがって塩ビ板の長さは
　　　　ａ ＝ ８×１７.５／１.７３ ＝ ８０.９〔ｍｍ〕
となる。
　ちなみに立体視図をコンピュータで描いて生徒に示すのも興味がわく。

２．操作法（生徒向けプリント）

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（ｃ）ダイヤモンドの場合はスチロール球８個を次のようにする。
　　　　全球　　　　×４
　　　　半球　　　　×６
　　　　８分球　　　×８

［Ｂ］塩ビ板のカット
　予め升目に仕切ってある透明な塩ビ板（０.５ｍｍ）から、６枚の正方形を切り取る。
　　　　体心立方格子　　　　４０ｍｍ四角（あるいは３９.５ｍｍ）
　　　　面心立方格子　　　　４８ｍｍ四角
　　　　ダイヤモンド　　　　７９ｍｍ四角
（計算値より小さめにした方がきっちりと充填できる。）

［Ｃ］組み立て
（１）図のように、スチロール球をスチロールボンドで塩ビ板に接着する。
（２）残ったスチロール球をはめ込みながら、セロテープで立方体を作っていく。
（３）完成したら、ラベルを貼って記名し、みんなの結晶模型を積み上げてみよう。

（ａ）体心立方格子の場合






　　　　　　　　　　　　　　　　　　図−１

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（ｂ）面心立方格子の場合






　　　　　　　　　　　　　　　　　　図−２






（ｃ）ダイヤモンドの場合







　　　　　　　　　　　　　　　　　　図−３

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３．準備・かたづけ

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