離子字牌

人教版九年級(jí)《化學(xué)》有大量有關(guān)離子、離子化合物的知識(shí)。學(xué)生們需要了解的陰、陽離子多，這些陰、陽離子可以相互組合成近百種離子化合物，還涉及復(fù)雜的離子反應(yīng)。為了讓學(xué)生快速認(rèn)識(shí)離子符號(hào)、熟練書寫化學(xué)式和化學(xué)反應(yīng)方程式，我們和學(xué)生設(shè)計(jì)了離子字牌。

設(shè)計(jì)字牌樣式

我們提出離子紙牌創(chuàng)意設(shè)想，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)紙牌樣式。在參考他人設(shè)計(jì)的紙牌，并經(jīng)過討論后，最終確定離子紙牌樣式為字牌。

離子字牌尺寸參考普通字牌，長(zhǎng)3 cm，高13 cm；陽離子符號(hào)和邊框均采用紅色，陰離子符號(hào)和邊框均采用黑色；字牌兩端各有一個(gè)離子符號(hào)，呈旋轉(zhuǎn)對(duì)稱；正面中央用黑白太極圖，寓意離子化合物是陰陽離子結(jié)合；背面采用密集的紅色福字祥云圖案。

人教版九年級(jí)《化學(xué)》下冊(cè)“附錄Ⅰ 部分酸、堿和鹽的溶解性表（室溫）”要求學(xué)生掌握14種陽離子和5種陰離子，我們和學(xué)生便給每種離子設(shè)計(jì)10張牌，用硬紙打印出來裁剪好。

確定字牌數(shù)量

我們組織學(xué)生組成練習(xí)小組，用裁剪好的字牌練習(xí)陰陽離子組合，例如一張Cu2＋牌和一張SO42－牌組合成化合物CuSO4。經(jīng)過不斷練習(xí)，我們發(fā)現(xiàn)確定字牌數(shù)量需要考慮陰陽離子的個(gè)數(shù)、搭配比例和正負(fù)電荷的均衡。

學(xué)生需要掌握的陽離子共有14種。陰離子最多只帶兩個(gè)單位負(fù)電荷，與陽離子結(jié)合時(shí)，某種陽離子最多只需要兩個(gè)，例如Na2SO4，Na+需要兩張牌，SO42－只需要一張牌，因此確定陽離子H＋、NH4＋、K＋、Na＋、Ag＋、Ca2＋、Ba2＋、Mg2＋、Zn2＋、Mn2＋、Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Al3＋各兩張牌，共計(jì)28張牌。所有陽離子字牌單位正電荷總數(shù)為50。

學(xué)生需要掌握的陰離子共有5種，需要與14種陽離子搭配，所以單個(gè)陰離子需要的字牌數(shù)量應(yīng)該是單個(gè)陽離子的3倍左右。陽離子最多帶3個(gè)單位正電荷，與陰離子結(jié)合時(shí)，某種陰離子最多只需要3個(gè)，例如Al（OH）3，Al3＋需要一張牌，但OH－需要3張牌。SO42－和CO32－電荷多一些，需要的張數(shù)可以少一些。CO32－與很多陽離子不能形成穩(wěn)定的化合物，使用頻率低。再考慮正、負(fù)電荷平衡，最后確定OH－、NO3－、Cl－各需8張牌，SO42－需7張牌，CO32－需6張牌，共計(jì)37張牌。所有陰離子字牌單位負(fù)電荷總數(shù)為50。

28張陽離子字牌加上37張陰離子字牌，一副離子字牌共65張牌。

制作字牌盒子

我們找來一個(gè)字牌盒子，參照這個(gè)盒子的樣式用軟件設(shè)計(jì)離子字牌盒子。盒子的高度按65張牌的厚度并適當(dāng)增加1～2 mm，正面和反面寫上“離子字牌”，字體顏色分別為紅色和黑色，呈旋轉(zhuǎn)對(duì)稱，盒子兩側(cè)分別為Ca2＋和CO32－字牌圖案。

之后，我們用230 g重的A4紙彩色打印盒子樣式，裁剪后粘貼成盒子，裝入字牌，得到作品。

創(chuàng)新玩牌方法

我們和學(xué)生按照字牌的玩法，嘗試玩離子字牌，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)玩牌規(guī)則和玩法。

玩牌規(guī)則：六個(gè)學(xué)生圍成一桌，三人玩牌，三人觀牌，莊家洗牌，下家切牌后開始玩。

初級(jí)“接龍戰(zhàn)”：從莊家開始逆時(shí)針輪流接龍，如果某張牌能和前面的若干張牌形成穩(wěn)定的化合物，該同學(xué)把兩張牌及這兩張牌之間的牌全部收走，然后繼續(xù)接龍，直到“吃”完他人的牌。

如圖3，牌的順序依次為Al3＋、Fe3＋、NO3－、Cl－、H＋，最后一張H＋能和NO3－組合成HNO3，也能和Cl－組合成HCl，以多為準(zhǔn)，該同學(xué)可以收走后面三張牌；如果無H＋，在Cl－后面又出現(xiàn)了兩張Cl－（不一定是連續(xù)的），能組合成AlCl3，該同學(xué)可以收走Al3＋與最后一張Cl－及它們之間的所有牌。

中級(jí)“三國(guó)殺”：每人限抓15張牌，按照玩字牌的方法玩牌，不同的是，“碰”牌規(guī)則為陰、陽離子按照比例組合成穩(wěn)定的化合物。例如，OH－帶一個(gè)單位負(fù)電荷，Cu2＋帶兩個(gè)單位正電荷，那么兩張OH－可以和一張Cu2＋“碰”牌，組合成Cu（OH）2。碰完手上的牌則“復(fù)”牌。

高級(jí)“沖鋒陷陣”：“復(fù)”牌后檢查自己和下家“碰”好的牌，以能否發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)為依據(jù)，看能否“吃”掉下家的牌。如圖4，CuSO4和Ba（OH）2可以發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，如果自己手里有兩張CuSO4牌，下家有3張Ba（OH）2牌，逆時(shí)針依次“沖鋒陷陣”，當(dāng)輪到自己時(shí)，“吃”掉下家的3張牌，按照復(fù)分解反應(yīng)原理交換陰陽離子，能重組成BaSO4和Cu（OH）2的牌都?xì)w自己。

最后數(shù)一數(shù)各自的牌的數(shù)量，一張牌一分，分?jǐn)?shù)多者贏。

作品意義

我們制作了10副離子字牌，根據(jù)設(shè)計(jì)好的規(guī)則，組織全班學(xué)生玩離子字牌，讓他們?cè)谡鎸?shí)情境中探究互動(dòng)，在“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”“樂中學(xué)”。學(xué)生不僅能快速識(shí)記離子符號(hào)，熟記離子化合物化學(xué)式，還能快速判斷兩種離子化合物能否發(fā)生反應(yīng)、反應(yīng)生成物是什么，構(gòu)建相關(guān)知識(shí)體系，鍛煉科學(xué)思維，提高學(xué)習(xí)效率。

[本文系湖南省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023年度資助課題“基于社團(tuán)活動(dòng)平臺(tái)的勞動(dòng)教育課程開發(fā)與實(shí)踐研究”（課題批準(zhǔn)號(hào)：XJK23BJC028）小成果。]