高三化学晨读材料
铝及铝的氧化物
一、铝的性质及应用
1．铝的原子结构和存在：铝位于元素周期表中第3周期ⅢA族，铝是一种轻金属，在地壳中含量丰富，仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素。自然界中的铝全部以化合态存在。
2．物理性质：银白色有金属光泽的固体，有良好的导电性、导热性和延展性，密度较小，质地柔软。
3．化学性质：铝是活泼金属，在干燥空气中铝的表面立即形成的致密氧化膜（钝化），使铝不会进一步氧化并能耐水；但铝的粉末与空气混合则极易燃烧；熔融的铝能与水猛烈相应的金属；铝是两性的，极易溶于强碱，也能溶于稀酸。
与非金属反应：4Al+3O₂====2Al₂O₃；2Al+3Cl₂====2AlCl₃ ；2Al+3S==Δ==Al₂S₃ （加热）
与酸反应2Al +6HCl ==== 2AlCl₃+ 3H₂↑ 2Al + 3H₂SO₄(稀)==== Al₂(SO₄)₃+ 3H₂↑
Al + 6HNO₃(浓)==Δ==Al(NO₃)₃+ 3NO₂↑+ 3H₂O Al + 4HNO₃(稀)==== Al(NO₃)₃+ NO↑+ 2H₂O
6CH₃COOH+2Al=2Al(CH₃COO)₃+3H₂↑ （铝常温下遇浓硝酸，浓硫酸发生钝化）
与碱反应2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2↑四羟基合铝酸钠
铝热反应 2Al + Fe₂O₃== == Al₂O₃+2Fe ；8Al + 3Fe₃O4== = 4Al₂O₃+9Fe
(1)实验原理 高温下铝将较不活泼的金属从其氧化物中还原出来。
(2)实验装置 铝粉还原氧化铁的实验装置如图所示。
(3)引燃剂和铝热剂①引燃剂：镁条(氯酸钾是助燃剂)
②铝热剂：铝粉和金属氧化物(Fe2O3、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物。
(4)铝热反应的应用①该反应应用于焊接钢轨等。
②在冶金工业上常用这一原理制取熔点较高的金属，如铬、钒、锰等，3MnO2＋4Al===2Al2O3＋3Mn。但不能利用铝热反应冶炼活泼性比Al强的金属。如Al与MgO高温下不反应。
与水反应：根据铝的还原性可推断铝可以与水反应，但实验发现，铝与沸水几乎没有反应现象，不过铝在加热条件下就可以与水蒸汽发生明显反应，但反应一开始就与水中的氧气生成致密氧化膜阻止反应进一步进行。
4．用途 纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
5．制备 工业上制备铝，用电解氧化铝的方法，为了降低氧化铝的熔点，要加助熔剂Na3AlF6，反应的化学方程式：2Al2O3(熔融)通电4Al＋3O2↑。不电解熔融AlCl₃炼Al，AlCl₃是共价化合物，其熔融态导电性极差。从铝土矿中提取铝反应过程(铝土矿：Al₂O₃ , FeO, SiO2)