把一杯牛奶的营养成分表拿到眼前,你很可能会看到“含钙”“含铁”这样的字样。要是实验记录上只写着 Ca、Fe,它们怎么还能让不同国家的同学读懂?化学家给每一种元素都配了一张统一的“国际名片”,这张名片就是元素符号。从这一章开始,我们要学会像读车牌一样准确地读它:字母大小写、数字位置,每一处都不能想当然。
元素符号首先表示一种元素;在描述微观粒子时,它还可以表示这种元素的一个原子。先辨清“元素”和“原子”分别在说什么,化学符号就不会只是一串要死记的字母。
想象老师请你在标签上写“钙”的符号。你写成 CA,看起来只是第二个字母大了一点,真的有关系吗?有,而且关系很大。元素符号是国际通用的约定,写错一个字母的大小写,就像把身份证号的一位改掉:读者不能替你猜。
元素符号用拉丁字母书写。只有一个字母时,这个字母要大写,例如氢是 H、氧是 O、碳是 C。有两个字母时,第一个大写、第二个小写,例如钠是 Na、镁是 Mg、钙是 Ca、氯是 Cl、铁是 Fe。这里的“首字母大写、第二字母小写”不是排版习惯,而是符号本身的一部分。

例如 Co 是钴的元素符号;CO 则是碳和氧写在一起形成的一氧化碳的化学式,并不是某种元素的符号。再看 Ca 与 C:前者是钙,后者是碳。字母相近不能凭感觉读,要把大小写一起看。
不要把元素符号当成英文缩写随手写。Mg 表示镁,而 mg 常用作毫克的单位符号;它们外形相近,含义却完全不同。写化学用语时,元素符号的每个字母都要按规范落笔。
下面这个小练习把“看起来差不多”的符号放到一起。先自己作答,再看反馈中为什么。
元素很多,但初中阶段最先遇到的并不是一张长长的清单,而是实验、生活和后续化学式里反复出现的那些“常客”。记忆时不要把中文名和符号拆成两列硬背;把它们放回真实物质里,符号才有落脚点。
空气和水会反复带来 O(氧)、N(氮)、H(氢);碳、硫、磷等常见非金属的符号分别是 C、S、P;食盐和人体无机盐会带来 Na(钠)、Cl(氯)、K(钾)、Ca(钙);常见金属材料和实验用品中,Mg(镁)、Al(铝)、Fe(铁)、Cu(铜)、Zn(锌)、Ag(银)出现得很频繁。硅写作 Si,它常被误写成大写的 SI,也值得单独盯住。

有同学会问:“元素中文名称里的偏旁能不能帮我判断?”它可以当作记忆线索:许多金属元素名称带“钅”旁,许多气态非金属元素名称带“气”字头;但线索不是判定规则,更不能代替符号。遇到不熟的元素,仍应以规范的中文名称和元素符号为准。
例题:下列元素名称和符号的搭配中,哪一组正确?
这类题没有捷径:先确认元素中文名,再核对符号的两个字母和大小写。把“Ca”整体看成一张钙元素名片,比把它拆成两个孤立字母更不容易错。
现在看黑板上的 O。它是在说空气中的氧气吗?先别急着答。“氧元素”是一类原子的统称,O 可以表示氧元素;把视角缩小到一个微观粒子时,O 还表示一个氧原子。同一个符号像一张既能指向“这一类成员”、又能指向“其中一个成员”的标签,具体读法要看题目在问宏观组成还是微观粒子。
例如,“水由氢元素和氧元素组成”中的元素,可分别用 H、O 表示;“一个氧原子”的符号也是 O。注意,O 不是氧气的化学式。氧气由氧分子构成,写作 O₂;它和一个氧原子不是同一层次的对象。

还有一个容易漏掉的细节:对铁这类金属,Fe 除表示铁元素、一个铁原子外,还可表示铁这种物质;这种表示物质的用法只适用于相应类别的物质,不能机械套用到氧气、水等。初学时最稳妥的做法是:题目问“元素”就答元素,题目画出或提到“一个原子”就答一个原子;遇到氧气、水等具体物质,再用它们各自的化学式。
实验图上若画了三个彼此分开的氧原子,怎样用符号简洁地写出来?答案是 3O。最前面的 3 叫作系数,它只回答“有几个这样的粒子”:3O 表示三个氧原子,2Fe 表示两个铁原子。元素种类没有变,仍然只有氧元素或铁元素;因此绝不能把 3O 读成“三个氧元素”。
可以把它类比成“三支铅笔”:前面的“三”只增加支数,不会把铅笔变成三种文具。同样,系数只改变粒子个数,不改变元素符号本身所指的元素。
现在把符号送进“翻译台”。请刻意把“两个氧原子”和“两个氧元素”分开读一遍,后一句正是常见失分说法。
那么 3O 和 O₃ 为什么看上去像、意思却不同?数字的位置变了,问题也变了。前置的 3 在问“有几个彼此独立的原子”;右下角的 3 是化学式的一部分,在 O₃ 中表示一个臭氧分子里有三个氧原子。再看 2H₂O:最前面的 2 表示有两个水分子;每个水分子中的右下角 2 表示各含两个氢原子,所以两个水分子一共有四个氢原子和两个氧原子。

看到数字先不要急着乘。先问自己:“它在符号前,还是在右下角?”前者数粒子个数,后者说明一个粒子内部的原子个数。位置一错,整句话的对象就换了。
例题:“用化学用语表示 4 个氮原子”应写成什么?为什么不是 N₄?
题目要的是四个彼此独立的氮原子,先写一个氮原子的符号 N。
再把表示粒子个数的系数写在 N 左边,得到 4N。
N₄ 的数字在右下角,它会被理解为一个粒子内部含四个氮原子,和题目要表达的“四个原子”不是同一件事。
把数字的位置点出来再判断,比死记“前面是系数、下面是下标”更可靠。下面的交互会把几个最容易混在一起的写法拆开,你可以边点边把话完整地说出来。
有一次做“水通电”的演示,两个试管里都会收集到气体。老师用带火星的木条检验其中一种气体:木条复燃,说明它是氧气。这里可以把“氧元素”“氧原子”“氧气”连成一条线:氧气中含氧元素;氧气由氧分子构成,每个氧分子由氧原子构成;氧元素是氧原子的总称。氧气这种物质的化学式写作 O₂。三个名称彼此有关,却不能随意互换。
这正是化学用语有用的地方:日常语言告诉我们“有氧”,化学符号进一步告诉我们讨论的是元素类别、单个原子,还是由原子组成的具体物质。每次写符号前,先把对象在脑中问一遍:
O、Ca。3O、2Fe。O₂、H₂O。练习 1:2Ca 表示什么?
练习 2:为什么不能把氯元素写成 CL?
练习 3:2H₂O 中共有多少个氢原子?
学完这一章,遇到任何化学符号都先完成三个检查:字母大小写对不对?它在指元素还是原子?数字在哪里、数的又是什么?这三个问题答清楚,后面学习化学式、化学方程式时就有了可靠的起点。