铝 及 其 化 合 物
一、铝的结构：
1、原子结构示意图：
2、周期表中位置：第三周期ⅢA族
镁原子核外有三个电子，在化学反应中，容易失去最外层的三个电子，显+3价。
二、铝单质的性质
1、物理性质：银白色金属，硬度和密度小，具有良好的导电导热性和延展性。在空气中具有很好的耐腐蚀性。
2、化学性质：(1)与非金属单质反应：A、2Al+3Cl2
2AlCl3
B、铝在空气中缓慢氧化，在氧气中点燃剧烈燃烧。
4Al+3O2
2Al2O3
思考：在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面，那为什么铁在空气中易生锈而铝在空气中不易被腐蚀呢?
铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面，阻止了内部的铝与空气接触。
(2)与盐溶液反应：2Al+3CuSO4 =3Cu+Al2(SO4)3
(3)与某些氧化物反应—铝热反应：2Al + Fe2O32Fe + Al2O3
铝热剂
[现象]：发出耀眼的光芒、放出大量的热、有熔融物生成。
铝热反应可用于焊接钢轨和冶炼某些难熔金属，如：V、Cr、等。
[特别提醒]：①铝热剂是指铝粉和某些金属氧化物的混合物，金属氧化物可以是：Fe2O3 、FeO、Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等。
②铝热反应的特点是反应放出大量的热，使生成的金属呈液态。
③要使用没有氧化的铝粉，氧化铁粉末要烘干。
④KClO3作为引燃剂，也可以用Na2O2代替。实验时可以不用镁条点燃，而用在氯酸钾和白糖的混合物上滴加浓硫酸的方法来点燃。
[试一试]：写出Al分别与MnO2 、V2O5 的反应方程式(4)与沸水微弱反应：2Al+6H2O2Al(OH)3 + 3H2↑
(5)与酸反应：：2Al+6HCl ====== 2AlCl3+H2↑
2Al+3H2SO4 ====== Al2(SO4)3+ 3H2↑
注意：铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。
某些金属在常温下遇强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜，从而阻止内部金属进一步发生反应，这种现象称为钝化。
(6)与碱反应: 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
反应的实质:分两步进行:
(2)Al(OH)3+NaOH ======== NaAlO2+2H2O
三、铝的重要化合物
1、氧化铝(Al2O3)
(1)物理性质：白色固体、熔点高(2054℃) 、不溶于水，不与水化合。常作耐火材料。
刚玉的主要成分是Al2O3 ，其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石;含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。
(2)化学性质：
①电解熔融的氧化铝制备单质铝但由于氧化铝的熔点很高，故在氧化铝中添加冰晶石(Na3AlF6)降低其熔点。
2Al2O3
2Al + 3 O2 ↑
②与酸反应：Al2O3+6HCl=AlCl3+3H2O
③与碱反应：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物
2、氢氧化铝(Al(OH)3)
(1)物理性质：氢氧化铝是白色胶状物质，不溶于水，有强的吸附性，可以吸附水中的悬浮物和各种色素。
(2)化学性质：①不稳定性：氢氧化铝不稳定，受热易分解。
2Al(OH)3
Al2O3+2H2O 这是工业上制取纯净氧化铝的方法。
Al(OH)3 具有两性的原因：H++AlO2—+H2O
Al(OH)3Al3+ +3OH—
注意：(1)氢氧化铝作为碱时是三元碱;作为酸时是一元酸(HAlO3)。
(2)氢氧化铝与酸碱反应时，弱酸弱碱是不能把氢氧化铝溶解的。
(3) .Al(OH)3的制取
①铝盐与碱反应：实验室制取氢氧化铝时采用过量的氨水，而不用强碱与可溶性铝盐溶液反应是因为氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于强碱溶液，不溶于弱碱溶液
②偏铝酸盐与酸反应：一般用向偏铝酸盐溶液中通入CO2的方法制取Al(OH)3。
当CO2不足或适量时：2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
当CO2过量时：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
3、明矾：KAl(SO4)2·12H2O
复盐的概念:由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐叫复盐。
四、Al3+、AlO2—的性质
(一)Al3+的性质
1、AlCl3中逐滴加入氨水：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3 ↓+3NH4+
用Al3+制取Al(OH)3用弱碱更合适
2、AlCl3中逐滴加入NaOH溶液至过量?
①方程式：Al3++3OH—= Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH— = AlO2-+2H2O
②现象：白色沉淀先增加再减少最后消失
③图像：
3、向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液
①有关反应：Al3++4OH— =AlO2—+2H2O
Al3++3AlO2—+6H2O = 4Al(OH)3↓
②现象：开始无沉淀生成，后来白色沉淀逐渐增加，最后沉淀量不变
③图像：
(二)AlO2—的性质
1、向含有AlO2—的偏铝酸盐溶液中通入CO2直至过量
离子方程式：
①AlO2—+CO2(少量)+3H2O = 2Al(OH)3
+CO32-
②AlO2—+CO2(足量)+2H2O= Al(OH)3+HCO3—
图像：
2、向含有AlO2—的偏铝酸盐溶液中逐滴滴入稀盐酸直至过量
离子方程式：①AlO2—+H++H2O=Al(OH)3
②Al(OH)3+3H+= Al3++3H2O
图像：
(3)向含有H+的强酸溶液中逐滴滴入偏铝酸盐溶液直至过量
离子方程式：①AlO2—+4H+= Al3++2H2O
②Al3++AlO2—+6H2O= 4Al(OH)3
图像：
