分子モデル
立体化学では入門的学習にはどうしても分子模型は必要であると考えられ1960年頃には大学の化学の授業で市販の模型が使われていた。しかし学生1人1人が模型を触って学ぶには高価であったため、学生用に様々な自作方法が考案され、球棒モデルが作られていた。高校で発泡スチロール球をニクロム線で切って作ったり、毛糸で電子雲モデルを作成する試み、大学での紙を切り抜いて折ることで作る分子模型、高校化学でのポリウレタンやEVA等の軟質プラスチックで球棒型や接触球模型を作る試み、教育大学での折りたたみ式の紙製模型で正四面体骨格模型の試みなどが行われてきた。このように、これらは主に大学・高校での化学の授業で利用された。
名倉弘の発泡スチロールでつくる1億倍実体積模型の作り方は、たのしい授業学派を中心とする多くの授業者によって改良された。また、「もしも原子がみえたなら」だけでなく、「いろいろな気体」「三態変化」「燃焼」などの授業書でも分子模型が積極的に取り入れられた。
1985年、板倉と吉村七郎は授業書に出てくる分子の大きさと切り方を図解した。スチロール球も小売店から供給元に入手先が変更され大幅に安価になった。
1990年、高橋道比己と由良文隆はプラスチック板に穴を開けて、スチロール球に切断面の印を付ける「モルプレート」を開発した。
1992年、平尾二三夫は「ユニポスカキャップ」で球に印を付ける方法で多くの分子模型の作り方を解説した本を出版した。
1995年、塩野広次は1億の3乗=10×10×10=10≒1モルであることから、1億倍実体積分子模型はそのまま該当分子の1モルの体積に相当することを発見した。そこで1億倍分子模型に「分子量グラム」分のおもりを入れれば、模型でも分子量を実感できるとして模型に鉛の小粒を入れた分子模型を考案した。
2005年、山田正男と斉藤一郎は電熱線カッターをステンレス線で作り乾電池で動くようにした。また色塗りは水性ペンキが美しく出来る事、独自開発の角度定規で正確に切ることができるようになった。これらの道具は仮説社で販売され、原子数の多い分子も手軽に作れるようになった。
一方で、板倉聖宣は「模型はある程度いい加減なのが良いのであって、模型を作ることによって覚えることが増えたらいやになってしまう。厳密さを要求しすぎて分子模型の利点を失わないように」と戒めている。
最も早い原子・分子模型はジョン・ドルトンが1810年ごろに使った、原子を模した木の玉であるとされている。その後、有機立体化学の研究に分子模型が重要な役割を演ずるようになった。分子模型の中には結晶構造模型として、結晶学の理解に使われるものもある。分子模型には大きく2種類があり、原子の位置と結合の状態を正確に表すだけものと、電子雲の大きさまで表すようにしたものがある。
作成するためには樹脂などでできた部品を手で組み合わせたり、コンピューター上で描画したり、計算化学やX線結晶構造解析などの手法で得られた構造をもとに視覚化したりする。
単体や無機塩の場合も含む結晶構造について分子モデルに相当するものは結晶構造モデルまたは結晶構造模型と呼ばれ、分子モデルと同様の形式で表される。
当初は大学や高校の化学の授業で用いられる程度だったが、1億倍実体積分子模型を発泡スチロール球で作る方法が開発されてから、急速に初等科学教育の中に普及し、小学校低学年の科学入門教育でも大きな成果を出すまでになった。