🔬 初中科学八年级下第2章 微粒的模型与符号中考必考符号书写基础必背

表示元素的符号

一个大写字母加一个小写字母,就是全世界化学家的通用语言。大小写写错一个,钴和一氧化碳就成了两样东西。

难度:★★★★★

知识背景

💡知识背景 · 从一个真实的问题说起

中世纪的炼金术士也用符号,但用的是各种神秘的图案:太阳代表金,月亮代表银,火星代表铁。图案好看,却毫无规律,各家画法还不一样,交流起来一塌糊涂。

1813 年,瑞典化学家贝采里乌斯提出了一个极其朴素的方案:用元素拉丁文名称的第一个字母来表示这种元素;如果几种元素的首字母相同,就再加上名称中的另一个字母,且第二个字母必须小写

于是氧(Oxygenium)成了 O\mathrm{O},碳(Carbonium)成了 C\mathrm{C},钙(Calcium)因为首字母与碳重复,写成 Ca\mathrm{Ca}。这套方案简单到近乎粗糙,却在两百年后仍然通行全球。

小写字母不是装饰,它是语法CO\mathrm{CO} 是一氧化碳(碳和氧两种元素),Co\mathrm{Co} 是金属钴(一种元素)——只差一个大小写,含义完全不同。这一节要把这套「语法」写对、读懂。

知识讲解

元素符号的书写规则

🔑

元素符号采用元素拉丁文名称的第一个字母表示,首字母相同时再附加一个字母以区别。

书写铁律:第一个字母一定大写,第二个字母一定小写(口诀:一大二小)。

写错大小写就是写错物质,绝不是「小毛病」。

必须背下来的常见元素符号

类别元素符号与名称
非金属H\mathrm{H} 氢、C\mathrm{C} 碳、N\mathrm{N} 氮、O\mathrm{O} 氧、S\mathrm{S} 硫、P\mathrm{P} 磷、Cl\mathrm{Cl} 氯、Si\mathrm{Si} 硅、I\mathrm{I}
金属K\mathrm{K} 钾、Ca\mathrm{Ca} 钙、Na\mathrm{Na} 钠、Mg\mathrm{Mg} 镁、Al\mathrm{Al} 铝、Fe\mathrm{Fe} 铁、Zn\mathrm{Zn} 锌、Cu\mathrm{Cu} 铜、Ag\mathrm{Ag} 银、Mn\mathrm{Mn} 锰、Hg\mathrm{Hg} 汞、Ba\mathrm{Ba}
稀有气体He\mathrm{He} 氦、Ne\mathrm{Ne} 氖、Ar\mathrm{Ar}

其中几个特别容易记错:钠是 Na\mathrm{Na}(不是 N\mathrm{N})、镁是 Mg\mathrm{Mg}、锰是 Mn\mathrm{Mn}、汞是 Hg\mathrm{Hg}、银是 Ag\mathrm{Ag}、铜是 Cu\mathrm{Cu}、钾是 K\mathrm{K}。这些符号来自拉丁文,与中文读音无关,只能硬记。

元素符号的意义

🔑

一个元素符号通常有两层意义:

  1. 宏观:表示这种元素
  2. 微观:表示这种元素的一个原子

例如 O\mathrm{O} 既表示氧元素,也表示一个氧原子。

⚖️第三层意义:什么时候还能表示物质
  • 如果该物质由原子直接构成,元素符号还可以表示这种物质,此时它同时是化学式。
  • 这类物质包括:金属Fe\mathrm{Fe} 铁、Cu\mathrm{Cu} 铜、Mg\mathrm{Mg} 镁、Al\mathrm{Al} 铝)、稀有气体He\mathrm{He}Ne\mathrm{Ne}Ar\mathrm{Ar})和某些固态非金属C\mathrm{C} 碳、S\mathrm{S} 硫、P\mathrm{P} 磷、Si\mathrm{Si} 硅)。
  • 反例O\mathrm{O} 只表示氧元素和一个氧原子,不能表示氧气;氧气由分子构成,必须写作 O2\mathrm{O_2}。同理氢气是 H2\mathrm{H_2}、氮气是 N2\mathrm{N_2}、氯气是 Cl2\mathrm{Cl_2}

符号前面加数字:只剩微观含义

🔑

元素符号前面加上数字后,就只表示原子的个数,不再有宏观的「元素」含义。

  • O\mathrm{O}:氧元素;一个氧原子
  • 3O3\mathrm{O}三个氧原子(只有这一个意思)
  • 2Fe2\mathrm{Fe}两个铁原子

这条规则的道理在于:元素只讲种类不讲个数,一旦标上个数,讨论的对象就必然是原子这个微观粒子了。

离子符号的写法

🔑

在元素符号右上角标出所带电荷数和电性,数字在前、正负号在后;电荷数为 11省略数字只写符号。

Na+\mathrm{Na^+}(钠离子)、Cl\mathrm{Cl^-}(氯离子)、Mg2+\mathrm{Mg^{2+}}(镁离子)、Al3+\mathrm{Al^{3+}}(铝离子)、O2\mathrm{O^{2-}}(氧离子)。

常见的原子团(多个原子结合成的整体)也有固定写法:OH\mathrm{OH^-} 氢氧根、NO3\mathrm{NO_3^-} 硝酸根、SO42\mathrm{SO_4^{2-}} 硫酸根、CO32\mathrm{CO_3^{2-}} 碳酸根、NH4+\mathrm{NH_4^+} 铵根。

实验与探究

从元素周期表格中读出全部信息

元素周期表中某格写着:左上角 2525,中间 Mn\mathrm{Mn},下面「锰」,最下一行 54.9454.94。请读出全部信息,并推断该原子的质子数、核外电子数,以及它形成的离子 Mn2+\mathrm{Mn^{2+}} 的电子数。

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第一步:识别四项信息的位置,依据周期表每格给出原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量2525原子序数Mn\mathrm{Mn}元素符号,「锰」是元素名称54.9454.94相对原子质量第二步:由原子序数推质子数,依据原子序数在数值上等于质子数:质子数 =25= 25,核电荷数也是 2525第三步:推核外电子数,依据原子中质子数等于核外电子数(原子呈电中性):核外电子数 =25= 25

第四步:推 Mn2+\mathrm{Mn^{2+}} 的电子数,依据带 2 个单位正电荷说明失去了 2 个电子:电子数 =252=23= 25 - 2 = 23,而质子数仍为 2525 不变,故它与锰原子属同一种元素第五步:说明相对原子质量为什么不是整数。因为自然界中锰元素存在多种同位素54.9454.94 是各同位素按含量的平均结果,这也是周期表中多数数值带小数的原因。:原子序数 2525、符号 Mn\mathrm{Mn}、名称锰、相对原子质量 54.9454.94;质子数与电子数均为 2525Mn2+\mathrm{Mn^{2+}}2323 个电子。

经典例题

辨析符号的意义与书写

Fe\mathrm{Fe}O\mathrm{O}He\mathrm{He} 各有几层意义,分别是什么?②2H2\mathrm{H}H2\mathrm{H_2} 的含义有什么不同?③指出下列书写错误并改正:铝 AL\mathrm{AL}、锰 MN\mathrm{MN}、钠 NA\mathrm{NA}、氯 cl\mathrm{cl}

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第一步:分析 Fe\mathrm{Fe},依据由原子直接构成的物质,其元素符号还能表示该物质。铁是金属,由铁原子直接构成,故 Fe\mathrm{Fe}三层意义:铁元素、一个铁原子、铁这种物质。第二步:分析 O\mathrm{O}。氧气由氧分子构成而不是氧原子直接构成,所以 O\mathrm{O} 只有两层意义:氧元素、一个氧原子;要表示氧气必须写 O2\mathrm{O_2}第三步:分析 He\mathrm{He}。氦气是稀有气体,由氦原子直接构成,故 He\mathrm{He}三层意义:氦元素、一个氦原子、氦气这种物质。

第四步:辨析②,依据符号前加数字后只表示原子个数2H2\mathrm{H} 表示两个氢原子(仅此一义,是两个分开的原子);H2\mathrm{H_2} 表示氢气这种物质,也表示一个氢分子,而这个分子由两个氢原子结合而成。第五步:改正③,依据一大二小规则:AL\mathrm{AL} 应为 Al\mathrm{Al}MN\mathrm{MN} 应为 Mn\mathrm{Mn}NA\mathrm{NA} 应为 Na\mathrm{Na}cl\mathrm{cl} 首字母未大写,应为 Cl\mathrm{Cl}:如上。记忆抓手:判断有没有第三层意义,只问一句「这种物质是由原子直接构成的吗」——金属、稀有气体、固态非金属答是。

难点与易错点

⚠️难点 · 易错点
  1. 第二个字母写成大写CL\mathrm{CL}MG\mathrm{MG}NA\mathrm{NA} 全错,必须是 Cl\mathrm{Cl}Mg\mathrm{Mg}Na\mathrm{Na}
  2. 混淆 Co\mathrm{Co}CO\mathrm{CO}Co\mathrm{Co} 是钴(一种元素),CO\mathrm{CO} 是一氧化碳(两种元素组成的化合物)。
  3. O\mathrm{O} 表示氧气:氧气由分子构成,须写 O2\mathrm{O_2};同理不能用 H\mathrm{H} 表示氢气。
  4. 认为所有元素符号都能表示物质:只有由原子直接构成的物质(金属、稀有气体、固态非金属)才有这第三层意义。
  5. 3O3\mathrm{O} 表示三个氧元素:元素不讲个数3O3\mathrm{O} 只能表示三个氧原子
  6. 离子符号把数字与正负号写反:应是 Mg2+\mathrm{Mg^{2+}},不能写成 Mg+2\mathrm{Mg^{+2}};电荷数为 11 时省略数字。
  7. 把离子的电荷标在右下角:右下角是原子个数,电荷必须标右上角
  8. 按中文读音猜符号:钠不是 N\mathrm{N}、锰不是 M\mathrm{M}、银不是 Y\mathrm{Y},符号来自拉丁文,只能背。

生活中的应用

🌏生活中的应用
  • 杭州自来水水质报告:表格里的 Ca\mathrm{Ca}Mg\mathrm{Mg}Cl\mathrm{Cl}Fe\mathrm{Fe} 就是元素符号,任何国家的技术人员都能直接看懂,这正是符号统一约定的价值。
  • 药店的补充剂标签:「Ca\mathrm{Ca} 含量」「Zn\mathrm{Zn} 含量」「Fe\mathrm{Fe} 含量」指的是钙、锌、铁元素的含量,不是金属单质。
  • 加碘食盐的包装:标注碘(I\mathrm{I})含量,缺碘会影响甲状腺功能,这是最贴近生活的元素知识。
  • 亚运场馆的不锈钢与铝合金构件:不锈钢含铁(Fe\mathrm{Fe})、铬、镍,铝合金以铝(Al\mathrm{Al})为主,材料牌号里就藏着元素符号。

生活应用题 1 · 读懂钱塘江引水的水质检测单

某检测单列出:Ca\mathrm{Ca} 46 mg/L46\ \text{mg/L}Mg\mathrm{Mg} 8 mg/L8\ \text{mg/L}Fe\mathrm{Fe} 0.05 mg/L0.05\ \text{mg/L}、余氯以 Cl\mathrm{Cl}0.4 mg/L0.4\ \text{mg/L}。①这些符号各表示什么元素?②「Ca\mathrm{Ca} 46 mg/L46\ \text{mg/L}」指的是钙单质还是钙元素?③为什么全世界的检测单都用符号而不用各国文字?

分步解:

  1. 读出元素名称,依据元素符号的通用约定:Ca\mathrm{Ca}Mg\mathrm{Mg}Fe\mathrm{Fe}Cl\mathrm{Cl}。注意第二个字母都是小写,这是判断它们是一个元素而非两个元素的关键。
  2. 判断含量所指,依据元素是宏观概念,只表示种类:水中不可能存在钙单质(钙遇水会剧烈反应),46 mg/L46\ \text{mg/L} 指的是水中以离子形式存在的钙元素的质量浓度,即每升水含钙元素 46 mg46\ \text{mg}
  3. 解释符号的通用性,依据符号的作用之一是避免因表达不同而引起混乱:钙在中文叫「钙」、英文叫 calcium、日文写法又不同,但 Ca\mathrm{Ca} 全球通用,检测数据因此可以跨国比对,无需翻译。
  4. 补充一个判断Ca\mathrm{Ca}Mg\mathrm{Mg} 含量之和反映水的硬度,杭州水偏中等硬度,所以烧水壶会结一层水垢,这正是这两个数字的生活含义。
  5. :①钙、镁、铁、氯;②指钙元素(以离子形式存在),不是钙单质;③因为元素符号是国际统一约定,可避免语言差异造成的误解。

生活应用题 2 · 补钙补锌保健品的标签辨析

某保健品标签写着「每片含 Ca\mathrm{Ca} 250 mg250\ \text{mg}Zn\mathrm{Zn} 5 mg5\ \text{mg},成分:碳酸钙 CaCO3\mathrm{CaCO_3}、葡萄糖酸锌」。①Ca\mathrm{Ca}CaCO3\mathrm{CaCO_3} 的含义有何不同?②CaCO3\mathrm{CaCO_3} 中含几种元素,属于哪类物质?③若把标签上的 Zn\mathrm{Zn} 误写成 ZN\mathrm{ZN},为什么算错?

分步解:

  1. 辨析两个符号,依据元素符号表示元素或原子,化学式表示物质Ca\mathrm{Ca}元素符号,表示钙元素、一个钙原子,也可表示钙这种金属单质;CaCO3\mathrm{CaCO_3}化学式,表示碳酸钙这种化合物。标签上的 Ca\mathrm{Ca} 250 mg250\ \text{mg} 指钙元素的质量,实际摄入的是碳酸钙。
  2. 数元素种类,依据化学式中不同的元素符号代表不同元素CaCO3\mathrm{CaCO_3}Ca\mathrm{Ca}C\mathrm{C}O\mathrm{O}三种元素,故为化合物
  3. 判断是否为氧化物,依据氧化物只能由两种元素组成:它有三种元素,故不是氧化物,尽管含氧。
  4. 解释 ZN\mathrm{ZN} 为何错,依据元素符号一大二小:两个字母都大写会被读成 Z\mathrm{Z}N\mathrm{N} 两种元素(其中 N\mathrm{N} 是氮),含义完全变了。正确写法只能是 Zn\mathrm{Zn}
  5. :①Ca\mathrm{Ca} 是元素符号、CaCO3\mathrm{CaCO_3} 是化学式表示物质;②三种元素,是化合物但不是氧化物;③大小写错会被理解成两种元素,违反一大二小规则。

考点

🎯考点提示
  • 书写题·必考:常见元素符号的正确书写,「一大二小」规则
  • 简答题·高频:元素符号的两层(或三层)意义
  • 辨析题·高频:O\mathrm{O}O2\mathrm{O_2}2H2\mathrm{H}H2\mathrm{H_2}Co\mathrm{Co}CO\mathrm{CO} 的区别
  • 概念题·高频:符号前加数字后只表示原子个数
  • 读表题·高频:从周期表格中读出原子序数、符号、名称、相对原子质量并推质子数、电子数
  • 书写题:离子符号(电荷标右上角,数字在前正负号在后)
  • 应用题:读水质报告、保健品标签中的元素符号
  • 易错点:判断某元素符号能否表示物质(看是否由原子直接构成)

中考真题

真题2023 · 浙江杭州中考(改编)

下列说法正确的是( )A. O\mathrm{O} 可以表示氧气 B. 3Fe3\mathrm{Fe} 表示三个铁元素 C. He\mathrm{He} 既表示氦元素、一个氦原子,也表示氦气 D. 镁的元素符号可以写成 MG\mathrm{MG}

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逐项分析:A 错,氧气由氧分子构成,须写作 O2\mathrm{O_2}O\mathrm{O} 只表示氧元素和一个氧原子;B 错,元素不讲个数3Fe3\mathrm{Fe} 只表示三个铁原子;C 对,氦气是稀有气体、由氦原子直接构成,故 He\mathrm{He} 有三层意义;D 错,违反一大二小规则,应写作 Mg\mathrm{Mg}答案:C。

真题2022 · 浙江中考(改编)

用符号或数字填空:①两个钠原子;②三个氯离子;③一个铝离子;④硫元素;⑤锰元素的一个原子。并说明②③中电荷的标注规则。

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第一步:写①,依据在元素符号前加数字表示原子个数:两个钠原子写作 2Na2\mathrm{Na}第二步:写②。先确定单个氯离子,依据氯原子得到 1 个电子形成带 1 个单位负电荷的阴离子,写作 Cl\mathrm{Cl^-}(电荷数为 11省略数字);再在前面加个数,三个氯离子写作 3Cl3\mathrm{Cl^-}第三步:写③,依据铝原子失去 3 个电子形成带 3 个单位正电荷的阳离子:一个铝离子写作 Al3+\mathrm{Al^{3+}},个数为一时不写数字 1

第四步:写④⑤。硫元素直接写元素符号 S\mathrm{S};锰元素的一个原子写作 Mn\mathrm{Mn}(元素符号本身就表示这种元素的一个原子)。第五步:总结电荷标注规则,依据离子符号的书写规范:电荷标在元素符号的右上角(右下角留给原子个数),先写数字再写正负号Al3+\mathrm{Al^{3+}} 而非 Al+3\mathrm{Al^{+3}}),电荷数为 11只写正负号、省略数字:①2Na2\mathrm{Na};②3Cl3\mathrm{Cl^-};③Al3+\mathrm{Al^{3+}};④S\mathrm{S};⑤Mn\mathrm{Mn}

视频讲解

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