西安交通大学2021年下半年教师教学竞赛（传统型)贝尔奖，图3是利用电子扫描探针所看到的微观结构，其中图3(a)为C60和Au纳米颗粒形成的复合体，图3(b)为石墨烯的微观结构。通过理论计算预测新材料的组分、结构与性能，从而“订制”具有特定性能和功能特性的新材料或者对已有材料进行改性研究，都体现在对材料微观组织结构的设计和调控。因此，学习和掌握晶体的原子结构对了解固体材料的性能有着重要的意义。总结：在引入本节课的过程中，让学生从日常生活中触手可及的晶体实例出发，再列举碳家族典型代表，如，金刚石、石墨、石墨烯、碳纳米管、富勒烯这些同素异构的材料，让学生体会和理解“不同的晶体结构决定着材料的物理、化学性能及功能特性”，进而引申提出对已有材料的改性和新材料的设计都需要掌握晶体的微观结构，最后教落脚到了解和掌握晶体的微观结构有着重要的意义。学内容及教石墨金刚石学活富勒烯动的石墨烯纳米管描图2碳家族的成员述[(a)(b)Globally(Cuolr-Auloptimizedmetal-organiccoordination(Co-Au图3（a)C60和Au纳米颗粒形成的复合体，(b)为石墨烯的微观结构
西安交通大学 2021 年下半年教师教学竞赛(传统型) 6 教 学 内 容 及 教 学 活 动 的 描 述 贝尔奖，图 3 是利用电子扫描探针所看到的微观结构，其中图 3(a)为 C60 和 Au 纳米颗粒形成的复合体，图 3(b)为石墨烯的微观结构。 通过理论计算预测新材料的组分、结构与性能，从而“订制”具 有特定性能和功能特性的新材料或者对已有材料进行改性研究，都体 现在对材料微观组织结构的设计和调控。因此，学习和掌握晶体的原 子结构对了解固体材料的性能有着重要的意义。 总结：在引入本节课的过程中，让学生从日常生活中触手可及的 晶体实例出发，再列举碳家族典型代表，如，金刚石、石墨、石墨烯、 碳纳米管、富勒烯这些同素异构的材料，让学生体会和理解“不同的 晶体结构决定着材料的物理、化学性能及功能特性”，进而引申提出 对已有材料的改性和新材料的设计都需要掌握晶体的微观结构，最后 落脚到了解和掌握晶体的微观结构有着重要的意义。 图 2 碳家族的成员 图 3 (a) C60 和 Au 纳米颗粒形成的复合体，(b)为石墨烯的微观结构
西安交通大学2021年下半年教师教学竞赛（传统型）提问：大家也许会问，晶体的微观结构单元是什么？怎么堆积成宏观物质？如何进行科学描述？这就是我们今天要学习的内容。【课堂教学】一、晶体的周期性阵列结构用类比的方式告诉学生，类似生活中建筑工人盖房子，晶体在特定条件下生长时，犹如完全相同的“砌块”一块块不断堆积起来一样，这里所谓的“砌块”指的是原子或原子团，如果不考虑杂质和缺陷，晶体是由原子沿三维方向周期性排列而形成的有序结构。装结砖建筑块砌教晶块体学内容及图4建筑中的砖块与晶体中的砌块对比图教实验上，X射线衍射已证实晶体的周期性排列结构。进一步，分学别给出用球差校正透射电子显微镜观察到的由923个Au原子球形成活的金纳米颗粒，以及Au纳米颗粒对应的原子堆积图。动Aug23的描述图5实验中观察到的Au纳米颗粒和原子堆积图1
西安交通大学 2021 年下半年教师教学竞赛(传统型) 7 教 学 内 容 及 教 学 活 动 的 描 述 提问：大家也许会问，晶体的微观结构单元是什么？怎么堆积成 宏观物质？如何进行科学描述？这就是我们今天要学习的内容。 【课堂教学】 一、晶体的周期性阵列结构 用类比的方式告诉学生，类似生活中建筑工人盖房子，晶体在特 定条件下生长时，犹如完全相同的“砌块”一块块不断堆积起来一样， 这里所谓的“砌块”指的是原子或原子团，如果不考虑杂质和缺陷， 晶体是由原子沿三维方向周期性排列而形成的有序结构。 图 4 建筑中的砖块与晶体中的砌块对比图 实验上，X 射线衍射已证实晶体的周期性排列结构。进一步，分 别给出用球差校正透射电子显微镜观察到的由 923 个 Au 原子球形成 的金纳米颗粒，以及 Au 纳米颗粒对应的原子堆积图。 图 5 实验中观察到的 Au 纳米颗粒和原子堆积图