水分子の中の２個の水素原子は、酸素原子から0.96Å離れ、ちょうど105度をなすように結合しています。その形は左図のように水素のところで少しでっぱった、二つのコブをもった球のような形をしています。
身近にある氷もよく観察してみると、以外に不思議な性持っています。例えば普通のものは固体になると体積が減るのに、水だけは固体、つまり氷になると体積が増えて水に浮きます。なぜそんなことが起こるのでしょうか。それは水が氷になると、水分子が六角形状に並んで、そのまん中に空間を残すからだと言われています。その空間にメタンを取り込んだ「メタンハイドレート」という白いシャーベット状の物質が、最近の海底調査で大量に発見されました。火をつけると燃え上がるこの不思議な物体は、どういう形でメタンを取り込んでいるのでしょうか。
水分子の中の２個の水素原子は、酸素原子から0.96Å離れ、ちょうど105度をなすように結合しています。その形は左図のように水素のところで少しでっぱった、二つのコブをもった球のような形をしています。
氷の結晶は、水分子に方向性のある二つのコブがあり、そのコブがちょうどほかの水分子の方向に向くように並んでいることから、四面体配位となります。この四面体配位をとる構造は左図のような六方晶系か、ダイヤモンド構造しか存在しません。しかし、ダイヤモンド構造をとる氷はマイナス１００度以下の低温でのみ存在するもので、通常私たちが目にする氷は例外なく六方晶系の氷と言えるでしょう。
（ア）スチロール球の準備
二種類のスチロール球とフェライト磁石を用意する．
φ40mm 全球（赤） ６個
φ30mm 全球（白） ６個
φ10mm 磁石 ２個
（イ）四面切断
40mm用正四面体切断アダプターを使って、赤色スチロール球の四面を切り落とす．切断には「けずりぶし式切断器」の「四面切断部」を使用する．「四面切断部」のニクロム線は「一面切断部」より若干長いため、１ボルトほど電圧を上げる必要がある．最初に使用するとき木の一部が焦げて煙が発生するが、特に心配することはない．
（ウ）二面スライス
「27mm高さ調節用木片」を「けずりぶし式切断器」の一面切断部に置き、（イ）で作った赤色酸素原子球四面のうち二面をスライス（厚さ約1mm）する．スライスした面の直径は30mmになり、（エ）で作る水素部との結合面になる．
（エ）水素部
水素用φ30mmのスチロール球を1/2に切断する（切断面は直径30mm）．さらに「20mm高さ調整用木片」を使って「水素結合用」に半球部の頭をカットする．
（オ）水分子
左図のように、直径30mmにスライス拡大した部分に、水素部（白）を接着する．この赤パンツのような水分子のうち、酸素の小さい切断面と水素の小さい切断面は、水素結語の結合面になる．
（カ）氷の単位結晶
（オ）で作った水分子６個を水素結合面で接着する．このとき強度を強めるため、半分に折り両端をとがらせたつまようじを入れてから接着することが望ましい．
（キ）接続用磁石の埋め込み
磁石の埋め込みには上の二つのタイプ（ＴｙpeT，TypeU）があり、それぞれ３ブロック集まってさらに大きい六角形を形成する．中央に磁石なしの１ブロックを入れ計７ブロックで一段が完成する．
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