铝和铝合金

铝合金应用广泛的原因

铝是银白色有金属光泽的固体，延展性好、密度小，有良好的导电性、导热性。

地壳中元素含量排名：氧、硅、铝、铁、钙……

铝的原子结构示意图为：

容易失去最外层3个电子，被氧化。铝在空气中能生成氧化物薄膜，该膜能保护内部金属进一步被氧化。因此铝合金制品有良好的抗腐蚀性能。

$\ce{4Al + 3O2 = 2Al2O3}$ (缓慢氧化)

$\ce{4Al + 3O2 \xlongequal[]{\Delta} 2Al2O3}$

铝条在酒精灯上加热时，铝表面生成高熔点的氧化铝薄膜，包裹住熔融状态的铝不滴落。

铝与酸、碱的反应

$\ce{2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 ^}$

$\ce{2Al + 2H2O + 2NaOH}$ $\ce{= 2NaAlO2 + 3H2 ^}$

铝片逐渐溶解，有无色气泡冒出。点燃的火柴移到试管口，有爆鸣声。

元素周期表中，铝位于金属与非金属之间。铝既能与酸反应，又能与碱反应，具有两性。

铝与氧化性酸反应无氢气生成。

$\ce{Al + 4HNO3(稀) =}$ $\ce{Al(NO3)3 + NO ^ + 2H2O}$

铝遇浓硝酸、浓硫酸表面会产生致密的氧化膜而发生钝化，从而阻止内部金属被进一步氧化。可用铝制容器贮存浓硫酸、浓硝酸。

氧化铝与酸、碱的反应

氧化铝既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水，是典型两性氧化物。

$\ce{Al2O3 + 6H+ = 2Al^{3+} + 3H2O}$

$\ce{Al2O3 + 2OH- = 2AlO{_2^-} + H2O}$

氧化铝熔点高，常做耐火材料，如制坩埚。

工业上常电解熔融氧化铝冶炼铝。

$\ce{2Al2O3(熔融) \xlongequal[]{电解}}$ $\ce{4Al + 3O2 ^}$

铝合金

铝加入$Cu, Mg, Si,$$Mn, Zn$或稀土元素，能形成硬度、强度性能更优的铝合金。

铝合金密度小，强度高，抗腐蚀常用于制造飞机和宇宙飞船，常用于建筑业。