МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М. В. ЛОМОНОСОВА ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ Кафедра кристаллографии и кристаллохимии КУРСОВАЯ РАБОТА Создание интерактивного учебного пособия по координационным полиэдрам Научный руководитель: Доктор хим. наук, профессор Еремин Н.Н Выполнил студент 105 группы Крыжановский С.К. Москва 2014 Оглавление Постановка задачи: .......................................................................................................................... 3 Общее представление о полиэдрах: .............................................................................................. 3 Описание представленных в пособии полиэдров: ....................................................................... 4 Ход работы: ..................................................................................................................................... 10 Результат работы: ........................................................................................................................... 13 Список дополнительной литературы: .......................................................................................... 15 Постановка задачи: Создание интерактивного пособия по кристаллографии, представляющим собой html-страницу с анимацией и описанием представленных моделей. Общее представление о полиэдрах: Полиэдр – геометрическая характеристика ближайшего окружения каждого атома. Иными словами, это фигура, которая образуется центральным атомом и атомами-лигандами. Одной из числовых характеристик полиэдра является координационное число, обозначающее количество атомов, окружающий данный. Каждый полиэдр имеет К.Ч, которое может принимать целочисленные значения от 1 до 14. Несколько различных полиэдров могут иметь одинаковое К.Ч (рис. 2). Полиэдры могут быть разделены на высокосимметричные, где атомы-соседи располагаются на одинаковых расстояниях от центрального, и низкосимметричные, где расстояния от центрального атома до соседей имеют приблизительно равные расстояния. Примеры полиэдров: Гексаэдр (рис.1), октаэдр и тригональная призма (рис.2) и т.д. Рис.1: Гексаэдр (куб) Рис.2: Полиэдры с К.Ч равным 6: тетраэдр и тригональная призма Описание представленных в пособии полиэдров: Гантель: Полиэдр с К.Ч равным 2. Встречается в соединениях CO2, FeS2. Уголок: Полиэдр с К.Ч равным 2. Пример: H2O. Тетраэдр: Полиэдр с К.Ч равным 4. Присутствует в соединении SiO2. Квадрат: Полиэдр с К.Ч равным 4. Пример: соединение AuCl4. Октаэдр: К.Ч полиэдра равно 6. Пример: TiO2. Тригональная призма: Полиэдр имеет К.Ч равное 6. Пример соединения: NiAs. Гексаэдр: К.Ч равно 8. Соединение CaF2. Усеченный тетраэдр: Полиэдр с К.Ч равным 12. Пример: MgCu2. Треугольник: К.Ч равно 3. Пример: анион (CO3)2-. Треугольный зонтичный полиэдр: К.Ч равно 3. Пример: анион (PO3)-. Тетрагональная пирамида: Полиэдр с К.Ч равным 5. Примером является соединение LiCd(BO3). Тетрагональная пирамида (Полуоктаэдр): К.Ч равно 5. Примером является соединение LiCd(BO3). Тригональная бипирамида: К.Ч полиэдра равно 5. Пример: K2ZrF6. Ромбододекаэдр: К.Ч полиэдра равно 14. Пример: соединение BiF3. Кубоктаэдр: Полиэдр с К.Ч равным 12. Пример: соединение Cu. Гексагональный кубоктаэдр: К.Ч равно 12. Примером является соединение Mg. Ход работы: В целом ход работы можно объяснить определенной последовательностью действий. Первым действием была работа над моделью структуры в программе Atoms, которая включала в себя расчеты координат, сторон и положения вершин для последующего создания полиэдра. Вторым действием было создание рисунков и анимации для последующей вставки в файл работы. Заключительным действием было создание итогового файла, включающего анимацию и описание моделей для демонстрации. Работа в программе Atoms: В программе осуществлялся расчет координат вершин, создание межатомных связей и полиэдров. После создания модели структуры и ее раскраски создавалась анимация движения в пространстве вокруг своей оси. Для этого выбиралась удобная ось поворота и осуществлялся сам поворот с последующим созданием покадровой анимации в программе Adobe Flash. Создание анимации: Создание покадровой анимации представляло собой упорядочивание ряда кадров, в котором каждый последующий кадр отличался от другого. Таким образом, при воспроизведении последовательности отдельных кадров получалась единая динамичная картинка, демонстрирующая данный полиэдр. . Разработка пособия: После выполненных пунктов, касающихся разработки моделей и их анимаций, осуществлялся переход к созданию непосредственного файла для демонстрации. Работа заключалась в создании html-кода в программе Adobe Dreamweaver, результат работы над которым включал бы в себя показ ранее созданных анимаций представленных моделей полиэдров. В коде использована система внешних стилей, которая позволять вносить глобальные изменения в работу, прикладывая минимальные действия к самому коду. Результаты работы: Результатом работы является готовая html-страница, предназначенная для просмотра в браузере. Готовая работа структурирована и имеет четкую иерархию и схему работы с ней, которая может быть выражена блок-схемой: Выбор полиэдра для просмотра Возвращение к выбору полиэдра Просмотр полиэдра Готовая работа визуально выглядит так: Страницы с полиэдрами выглядят так: Список дополнительной литературы: А. Уэллс. Структурная неорганическая химия в 3-ех томах. Том 1. М.: «Мир», 1987. Егоров-Тисменко Ю.К, Литвинская Г.П., Загальская Ю.Г. Кристаллография: Учебник/Под ред. проф. В. С. Урусова. – М.: Изд-во МГУ, 1992. – 288 с.: ил.