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一、世界最多的金属

自然界中含量最多的金属元素是铝。

二、简介
1、中文名
铝。

2、外文名
Aluminium。

3、元素符号
Al。

4、相对原子质量
26.981539。

5、化学品类别
金属单质。

6、管制类型
粉状管制。

7、储存方法
密封干燥保存。

8、CAS编号
7429-90-5。 

三、含量分布

1、以铝硅酸盐矿石存在
地壳中含量最丰富的金属元素，含量8.3%。主要以铝硅酸盐矿石存在，还有铝土矿和冰晶石。

2、氧化铝
氧化铝为一种白色无定形粉末，它有多种变体，其中最为人们所熟悉的是α－Al₂O₃和β－Al₂O₃。自然界存在的刚玉即属于α一Al₂O₃，它的硬度仅次于金刚石，熔点高、耐酸碱，常用来制作一些轴承，制造磨料、耐火材料。

3、刚玉坩埚
如刚玉坩埚，可耐1800℃的高温。Al₂O₃由于含有不同的杂质而有多种颜色。例如含微量Cr（III）的呈红色，称为红宝石；含有Fe（II），Fe（III）或Ti（IV）的称为蓝宝石。

4、轻金属
铝是一种轻金属，化学符号为Al，原子序数：13。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素，其蕴藏量在金属中居第2位。在金属品种中，仅次于钢铁，为第二大类金属。

5、根据铝的成分可分三类
（1）、高级纯铝
含铝量（%）：99.93%~99.999%

（2）、工业高纯铝
含铝量（%）：99.85%~99.9%

（3）、工业纯铝
含铝量（%）：98%~99.7%

四、制备方法
1、1854年
1854年，法国化学家德维尔把铝矾土、木炭、食盐混合，通入氯气后加热得到NaCl，AlCl₃复盐，再将此复盐与过量的钠熔融，得到了金属铝。

2、1886年
1886年，美国的豪尔和法国的海朗特，分别独立地电解熔融的铝矾土和冰晶石（Na3AlF6）的混合物制得了金属铝，奠定了今后大规模生产铝的基础。

3、存在形式
铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里，如长石、云母、高岭石、铝土矿、明矾时，等等。由铝的氧化物与冰晶石（Na3AlF6）共熔电解可制得铝，其主要反应过程如下。

4、从铝土矿中提取铝反应过程
（1）、溶解
将铝土矿溶于NaOH(aq)：Al₂O₃+ 2NaOH+3H₂O= 2NaAl(OH)4（四羟基合铝酸钠）

（2）、过滤
除去残渣氧化亚铁(FeO)、硅铝酸钠等

（3）、酸化
向滤液中通入过量CO₂：NaAl(OH)4+ CO₂ = Al(OH)₃↓+ NaHCO₃

（4）、过滤、灼烧
Al(OH)₃：2Al(OH)₃ =高温= Al₂O₃+ 3H₂O

（5）、电解
2Al₂O₃(l) =通电= 4Al + 3O₂↑

（6）、注意
电解时为使氧化铝熔融温度降低，在Al₂O₃ 中添加冰晶石(Na₃AlF₆)。不电解熔融AlCl₃炼Al；原因：AlCl₃是共价化合物，其熔融态导电性极差。

五、化学性质

1、活泼金属
铝是活泼金属，在干燥空气中铝的表面立即形成厚约50埃（1埃=0.1纳米）的致密氧化膜，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。

2、与酸反应
（1）、2Al +6HCl ==== 2AlCl₃+ 3H₂↑
　　
（2）、2Al + 3H₂SO₄(稀)==== Al₂(SO₄)₃+ 3H₂↑
　　
（3）、Al + 6HNO₃(浓)==Δ==Al(NO₃)₃+ 3NO₂↑+ 3H₂O
　　
（4）、Al + 4HNO₃(稀)==== Al(NO₃)₃+ NO↑+ 2H₂O
　　
（5）、8Al + 30HNO₃(较稀)====8Al(NO₃)₃+ 3N₂O↑+ 15H₂O
　　
（6）、8Al + 30HNO₃(极稀)====8Al(NO₃)₃+ 3NH₄NO₃+ 9H₂O

（7）、6CH₃COOH+2Al=2Al(CH₃COO)₃+3H₂↑

3、与碱反应
2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2↑、（也有文献写为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑）

4、与非金属反应
（1）、4Al+3O₂====2Al₂O₃（点燃）

（2）、2Al+3Cl₂====2AlCl₃ (点燃）

（3）、2Al+3S====Al₂S₃ （加热）

5、铝热反应
（1）、2Al + Fe₂O₃==点燃== Al₂O₃+2Fe（铝热反应）

（2）、8Al + 3Fe₃O4==高温== 4Al₂O₃+9Fe

6、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。

六、物理性质

1、基本物性
铝为银白色轻金属。有延展性。商品常制成柱状、棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。用酸处理过的铝粉在空气中加热能猛烈燃烧，并发出眩目的白色火焰。

2、易溶性
易溶于稀硫酸、稀硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液，不溶于水，但可以和热水缓慢地反应生成氢氧化铝，相对密度2.70，弹性模量70Gpa，泊松比0.33。

3、性能
熔点660℃。沸点2327℃。以其轻、良好的导电和导热性能、高反射性和耐氧化而被广泛使用。做日用皿器的铝通常叫“钢精”或“钢种”。Al在（室温）25℃的热膨胀系数0.0000236mm/℃ 或23.6ppm*k-1。

七、主要用途
1、极为广泛的用途
物质的用途在很大程度上取决于物质的性质。因为铝有多种优良性能，所以铝有着极为广泛的用途。铝及铝合金是当前用途十分广泛的、最经济适用的材料之一。世界铝产量从1956年开始超过铜产量一直居有色金属之首。当前铝的产量和用量（按吨计算）仅次于钢材，成为人类应用的第二大金属；而且铝的资源十分丰富，据初步计算，铝的矿藏储存量约占地壳构成物质的8%以上。

2、性能
铝的重量轻和耐腐蚀，是其性能的两大突出特点。铝的密度很小，仅为2.7 g/cm³，虽然它比较软，但可制成各种铝合金，如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外，宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其铝合金。例如，一架超音速飞机约由70%的铝及其铝合金构成。船舶建造中也大量使用铝，一艘大型客船的用铝量常达几千吨。

3、导电性
铝的导电性仅次于银、铜和金，虽然它的导电率只有铜的2/3，但密度只有铜的1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。铝是热的良导体，它的导热能力比铁大3倍，工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。

4、延展性
铝有较好的延展性(它的延展性仅次于金和银)，在100 ℃～150 ℃时可制成薄于0.01 mm的铝箔。这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果等，还可制成铝丝、铝条，并能轧制各种铝制品。铝的表面因有致密的氧化物保护膜，不易受到腐蚀，常被用来制造化学反应器、医疗器械、冷冻装置、石油精炼装置、石油和天然气管道等。

5、涂料
铝粉具有银白色光泽(一般金属在粉末状时的颜色多为黑色)，常用来做涂料，俗称银粉、银漆，以保护铁制品不被腐蚀，而且美观。铝在氧气中燃烧能放出大量的热和耀眼的光，常用于制造爆炸混合物，如铵铝炸药(由硝酸铵、木炭粉、铝粉、烟黑及其他可燃性有机物混合而成)、燃烧混合物(如用铝热剂做的炸弹和炮弹可用来攻击难以着火的目标或坦克、大炮等)和照明混合物(如含硝酸钡68%、铝粉28%、虫胶4%)。

6、铝热剂
铝热剂常用来熔炼难熔金属和焊接钢轨等。铝还用做炼钢过程中的脱氧剂。铝粉和石墨、二氧化钛(或其他高熔点金属的氧化物)按一定比率均匀混合后，涂在金属上，经高温煅烧而制成耐高温的金属陶瓷，它在火箭及导弹技术上有重要应用。

7、反射性能
铝板对光的反射性能也很好，反射紫外线比银强，铝越纯，其反射能力越好，因此常用来制造高质量的反射镜，如太阳灶反射镜等。铝具有吸音性能，音响效果也较好，所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也采用铝。

8、耐低温
耐低温，铝在温度低时，它的强度反而增加而无脆性，因此它是理想的用于低温装置材料，如冷藏库、冷冻库、南极雪上车辆的生产装置。