铝的主要性质：

• 物理性质：
  铝是银白色，具有金属光泽的固体，硬度较小，具有良好的导电性、导热性和延展性。
• 化学性质：
  活泼金属，具有较强的还原性；常温下铝在浓硫酸和浓硝酸中发生钝化；既可以与酸反应又可以与碱反应。
  (1)与氧气反应：（纯氧中发出耀眼的白光）
  (2)与Cl₂ 、S 、N₂反应：
  (Al₂S₃在溶液中完全双水解)
  
  (AlN与水反应生成Al(OH)₃和NH₃↑)
  (3)与水反应：
  (4)与酸反应：
  (5)与碱的反应：
  (6)铝热反应：2Al＋Fe₂O₃=(高温)=Al₂O₃＋2Fe
• 铝的用途
  纯铝制作导线，铝合金用于制造飞机、汽车、生活用品等。
  
  
  

铝的特殊性质：

铝既能与酸反应，也能与强碱反应。
铝与酸反应：铝与浓硫酸在常温下发生钝化，2Al＋6HCl==2AlCl₃+3H₂↑
铝与碱反应：2Al＋2NaOH＋2H₂O==2NaAlO₂＋3H₂↑

铝热反应：

铝热法是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法。此种反应被称为铝热反应。　
可简单认为是铝与某些金属氧化物（如Fe₂O₃、Fe₃O₄、Cr₂O₃、V₂O₅等）或非金属氧化物（如SiO₂等）在高热条件下发生的反应。　 　　
铝热反应常用于冶炼高熔点的金属，并且它是一个放热反应， 　　
其中镁条为引燃剂，氯酸钾为助燃剂。
其装置如下图所示：

铝热反应配平技巧：

取反应物和生成物中氧化物中两边氧的最小公倍数，即可快速配平，如8Al+3Fe₃O₄=4Al₂O₃+9Fe中，可取Fe₃O₄和Al₂O₃中氧的最小公倍数12，则Fe₃O₄前应为3Al₂O₃前应为4，然后便可得到Al为8，Fe为9。

镁铝的化学性质比较：

单质	镁	铝
与非金属反应	2Mg+O2=(点燃)=2MgO (发出耀眼白光) Mg+Cl2=(点燃)=MgCl2 3Mg+N2=(点燃)=Mg3N2	4Al+3O2=(加热)=2Al2O3 2Al+3Cl2=(加热)=2AlCl3 2Al+3S=(加热)=Al2S3
与沸水反应	Mg+2H2O=(加热)=Mg(OH)2+H2↑	不反应
与酸反应	Mg+2H+==Mg2++H2↑ 与稀硝酸反应生成Mg(NO3)2、NOx(或者N2、NH4NO3)、H2O	2Al+6H+==2Al3++3H2↑ 在冷的浓硝酸或浓硫酸中钝化
与氧化物反应	2Mg+CO2=(点燃)=2MgO+C (剧烈燃烧，生成白色粉末和黑色固体)	2Al+Fe2O3=(高温)=2Fe+Al2O3(铝热反应)
与盐溶液反应	Mg+2NH4++2H2O==Mg2++2NH3·H2O+H2↑ Mg+Cu2+==Mg2++Cu	2Al+3Hg2+=2Al3++3Hg
与强碱反应	不反应	2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑

铝热反应配平技巧：

取反应物和生成物中氧化物中两边氧的最小公倍数，即可快速配平，如8Al+3Fe₃O₄=4Al₂O₃+9Fe中，可取Fe₃O₄和Al₂O₃中氧的最小公倍数12，则Fe₃O₄前应为3Al₂O₃前应为4，底下便可得到Al为8，Fe为9。

铝与酸、碱反应的计算技巧：

铝与酸、碱反应的实质都是，，所以根据得失电子守恒可知：，利用此关系可以方便地进行有关计算。

铝与酸或碱溶液反应生成H₂的量的计算：

 Al是我们中学阶段学习的唯一既与H^＋反应也与OH^－反应的金属，它与酸、碱反应既有相同点，也有不同点。

相同点：Al均被氧化成+3价，所以1molAl不论与H^＋还是与OH^－反应均生成3gH₂。
不同点：1molAl与H^＋反应消耗3molH^＋，而与OH^－反应只消耗1molOH^－，所以含有等物质的量的NaOH溶液和HCl溶液分别与足量的铝反应时生成的氢气的物质的量之比为3∶1。

“铝三角”关系：

Al³⁺＋3OH^-===Al(OH)₃↓
Al(OH)₃＋OH^-===AlO₂^-＋2H₂O
Al³⁺＋4OH^-===AlO₂^-＋2H₂O
AlO₂^-＋2H₂O＋CO₂===Al(OH)₃↓＋HCO₃^-
AlO₂^-+H⁺＋H₂O===Al(OH)₃↓
AlO₂^-+4H⁺===Al³⁺＋2H₂O

钝化：

铝、铁在常温下与浓硫酸发生钝化，钝化不是不反应，而是被氧化成一层致密的氧化物薄膜，恰恰说明金属的活泼性。

铁元素：

在元素周期表中的位置：铁的原子序数26，位于周期表中第四周期，第Ⅷ族。
(1)物理性质：银白色、有金属光泽，密度较大，熔点较高，硬度较小，具有导电、导热、延展性，可被磁铁吸引。
(2)化学性质：较活泼的金属，+2、+3价两种价态
①与强氧化剂反应(如：Cl₂ Br₂ 过量稀HNO₃)生成+3价铁的化合物。如：


注：铁常温下在浓硫酸和浓硝酸中钝化，但加热可以反应，且被氧化成Fe³⁺
②与弱氧化剂反应(如S I₂ H⁺ Cu²⁺)生成+2价铁的化合物，如：


③铁与氧气、水蒸气反应生成Fe₃O₄(FeO·Fe₂O₃)

铁的性质：

1. 物理性质：铁是黑色金属，具有铁磁性
2. 铁的化学性质：
    ①与强氧化剂反应(如：Cl_2、 Br₂ 、过量稀HNO₃)生成+3价铁的化合物。如：
   
   
   注：铁常温下在浓硫酸和浓硝酸中钝化，但加热可以反应，且被氧化成Fe³⁺
   ②与弱氧化剂反应(如S、 I₂ 、H⁺ 、Cu²⁺)生成+2价铁的化合物，如：
   
   
   ③铁与氧气、水蒸气反应生成Fe₃O₄(FeO·Fe₂O₃)
   
   
   

铁与稀硝酸的反应：

1. 铁少量时：
2. 铁过量时：3Fe+8HNO₃==3Fe(NO₃)₂+2NO+4H₂O

两式可通过2Fe³⁺+Fe==3Fe²⁺联系起来。

注意：

1. 铁元素性质活泼，自然界中的铁元素几乎都是以化合态存在，只有在陨石中存在游离态的铁元素。
2. 过量的铁与氯气反应，不会生成FeCl₂，因为铁还原三价铁必须在水溶液中进行。
3. 金属与强氧化性酸反应，不会生成H₂。

化学性质：

铁元素性质活泼，有较强的还原性。

铁三角关系：

离子的检验：

(1)焰色反应：Na⁺：黄色；K⁺：紫色（透过蓝色钴玻璃观察）；Ca²⁺：砖红色；
(2)H⁺：H⁺酸性。遇紫色石蕊试液变红，遇湿润蓝色石蕊试纸变红；
(3)NH₄⁺：在试液中加强碱（NaOH）加热，产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体；NH₄⁺+OH^-NH₃↑+H₂O；NH₃+H₂O
NH₃?H₂ONH₄⁺+OH^-
(4)Fe³⁺：①通KSCN或NH₄SCN溶液呈血红色：Fe³⁺+SCN^-==[Fe(SCN)]²⁺；②通NaOH溶液红褐色沉淀：Fe³⁺+3OH^-==
Fe(OH)₃↓
(5)Fe²⁺：①遇NaOH溶液生成白色沉淀在空气中迅速转化成灰绿色最后变成红褐色沉淀：Fe³⁺+2OH^-=Fe(OH)₂↓；
4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O==4Fe(OH)₃；
②试液中加KSCN少量无明显变化再加氯水出现血红色： 2Fe²⁺+Cl₂==2Fe³⁺+2Cl^-；Fe³⁺+SCN^-==[Fe(SCN)]²⁺
(6)Mg²⁺：遇NaOH溶液有白色沉淀生成，NaOH过量沉淀不溶解：Mg²⁺+2OH^-==Mg(OH)₂↓，但该沉淀能溶于NH₄Cl溶液；
(7)Al³⁺：遇NaOH溶液（适量）有白色沉淀生成，NaOH溶液过量沉淀溶解：Al³⁺+3OH^-==Al(OH)₃↓；Al(OH)₃+OH^-==
AlO₂^-+2H₂O
(8)Cu²⁺：遇NaOH溶液有蓝色沉淀生成，加强热变黑色沉淀：Cu²⁺+2OH^-==Cu(OH)₂↓；Cu(OH)₂CuO+H₂O
(9)Ba²⁺：遇稀H₂SO₄或硫酸盐溶液有白色沉淀生成，加稀HNO₃沉淀不溶解：Ba²⁺+SO₄^2-==BaSO₄↓
(10)Ag⁺： ①加NaOH溶液生成白色沉淀，此沉淀迅速转变为棕色沉淀溶于氨水Ag⁺+OH^-==AgOH↓；2AgOH==Ag₂O+H₂O；AgOH+2NH₃?H₂O==[Ag(NO₃)₂]OH+2H₂O
②加稀HCl或可溶性氧化物溶液再加稀HNO₃生成白色沉淀：Ag⁺+Cl^-==AgCl↓
(11)OH^-：OH^-碱性：①遇紫色石蕊试液变蓝；②遇酚酞试液变红；③遇湿润红色石蕊试纸变蓝；
(12)Cl^-：遇AgNO₃溶液有白色沉淀生成，加稀HNO₃沉淀不溶解：Ag⁺+Cl^-=AgCl↓
(13)Br^-：加AgNO₃溶液有浅黄色沉淀生成，加稀HNO₃沉淀不溶解：Ag⁺+Br^-=AgBr↓
(14)I^-： ①加AgNO₃溶液有黄色沉淀生成，加稀HNO₃沉淀不溶解：Ag⁺+I^-=AgI↓；②加少量新制氯水后再加淀粉溶液显蓝色：2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-；I₂遇淀粉变蓝
(15)S^2-：①加强酸（非强氧化性）生成无色臭鸡蛋气味气体：S^2-+2H⁺=H₂S↑；②遇Pb(NO₃)₂或(CH₃COO)₂Pb试液生成黑色沉淀，遇CuSO₄试液产生黑色沉淀：Pb²⁺+S^2-=PbS↓；Cu²⁺+S^2-=CuS↓
(16)SO₄^2-：加可溶性钡盐[BaCl₂或Ba(NO₃)₂]溶液有白色沉淀生成后再加稀HCl或稀HNO₃沉淀不溶解：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓
(17)SO₃^2-：加强酸（H2SO4或HCl）把产生气体通入品红溶液中，品红溶液褪色：SO₃^2-+2H⁺=H₂O+SO₂↑ SO₂使品红溶液褪色
(18)CO₃^2-：加稀HCl产生气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊：CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑；CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O
(19)HCO₃^-：取含HCO₃^-盐溶液煮沸，放出无色无味、使澄清石灰水变浑浊的气体；或向HCO₃^-溶液里加入稀MgSO₄溶液，无现象，加热煮沸有白色沉淀MgCO₃生成，同时放出CO₂气体。
(20)NO₃^-：浓缩试液加稀硫酸和铜片加热有红棕色气体产生，溶液变成蓝色：
Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O
(21)PO₄^3-：加AgNO₃溶液产生黄色沉淀，再加稀HNO₃沉淀溶解：3Ag⁺+PO₄^3-=Ag3PO₄↓；Ag₃PO₄溶于稀HNO₃酸。

常量元素：
常量元素人体中含量较多的元素有11种，它们约占人体质量的99．95％。在人体中含量超过0．01％的元素，称为常量元素。

①人体中的常量元素

元素名称	元素符号	质量分数%
氧	O	65.0
碳	C	18.0
氢	H	10.0
氮	N	3.0
钙	Ca	2.0
磷	P	1.0
钾	K	0.35
硫	S	0.25
钠	Na	0.15
氯	Cl	0.15
镁	Mg	0.05

②一些常量元素在人体中的作用及每天适宜摄入量

钙	使骨骼和牙街具有坚硬的结构支架	800—1200mg	缺钙主要影响骨骼的发育和结构，临床症状表现为青少年的佝偻病和成年人的骨质软化症及老年人的骨质疏松症。钙是无毒的元素，但摄入过量会导致高血钙，从而引起消化系统、泌尿系统等的疾病	海产品、豆类、奶类、各种绿叶蔬菜等	其中99％存在于骨骼和牙齿中，主要以羟基磷酸钙 [Ca10(PO4）6（OH)2晶体的形式存在
钠	细胞外液和细胞内液中的Na+和K+各自保持一定的浓度，维持人体内的水分和体液恒定的pH	2000—2500mg	缺钠会引起肌肉痉挛、头痛等；过量会引起水肿、高血压、贫血等	食盐	其中一半以Na+的形式存在于细胞外液中
钾		1850—5600mg	缺钾会引起肌肉不发达、心律小齐等；过量会导致恶心、腹泻等	香蕉、柑橘、橙子、山楂、蘑菇、豆炎及其制品等	主要以K+的形式萍在干细胞内液中
镁	促进骨骼发育、细胞遗传物质合成等	300—400mg	缺镁会引起肌肉不发达、抽搐、痉挛、心律不齐等；过量会引起神经系统紊乱、肾病等	坚果、大豆、牛奶等	70％的镁以磷酸盐和碳酸盐形式参与骨骼和牙齿的组成，25％的镁存在于软组织中

微量元素：
在人体中含量在0.01%以下的元素。
①一些人体必需的微量元素

元素名称	元素符号
铁	Fe
钴	Co
铜	Cu
锌	Zn
铬	Cr
锰	Mn
钼	Mo
氟	F
碘	I
硒	Se

②一些必需微量元素对人体的作用及14—18岁人群每天的适宜摄入量

元素	人体内的含量	对人体的作用	适宜摄入量(每天）	摄入量过高，过低对人体健康的影响
铁	4—5g	是血红蛋白的成分，能帮助氧气的运输	20—50mg	缺铁会引起贫血
锌	2.5g	影响人体发育	15.5—19mg	缺锌会引起食欲不振，生长迟缓，发育不良
硒	14—21mg	有防癌、抗癌作用	50μg	缺硒可能引起表皮角质化和癌症。如摄入量过高，会使人中毒
碘	25—50mg	是甲状腺激素的重要成分	150μg	缺碘会引起甲状腺肿大，幼儿缺碘会影响生长发育，造成思维迟钝。过量也会引起甲状腺肿大
氟	2.6g	能防治龋齿	1.5mg	缺氟易产生龋齿，过量会引起氟斑牙和氟骨病

合金的概念：

由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。

合金的特性：

合金与各成分金属相比，具有许多优良的物理、化学和机械性能。
(1)合金的硬度一般比它的成分金属的大。
(2)合金的熔点一般比它的成分金属的低。

钢：

(1)钢和生铁同属于铁的合金。将铁矿石冶炼成生铁，生铁进一步冶炼可成为钢。
(2)钢是用量最大、用途最广的合金，按其化学成分可分为两大类：碳素钢和合金钢。
(3)碳素钢俗称普通钢。根据含碳量的多少，碳素钢又可以分为三类，见下表：

合金名称	含碳	主要性质
低碳钢	<0．3％	韧性、焊接性好，但强度低
中碳钢	0．3％～0．6％	强度高，韧性及加工性好
高碳钢	>0．6％	硬而脆，热处理后弹性好

(4)合金钢是在碳素钢中适量地加入一种或几种其他元素而形成的具有特殊性能的钢。下表是几种常见合金钢的主要特性和用途。

名称	其他主要合金元素	主要特性	主要用途
锰钢	锰	韧性好,硬度大	钢轨、轴承、钢磨、挖掘机铲斗、坦克装甲
不锈钢	铬、镍	抗腐蚀性好	医疗器械、容器、炊具等
硅钢	硅	导磁性好	变压器、发电机和电动机的铁芯
钨钢	钨	耐高温,硬度大	刀具

其他几种常见合金的主要成分,性能和用途：

合金	主要成分	主要性能	主要用途
球墨铸铁	铁，碳，硅，锰	机械强度好	在某些场合可代替钢
黄铜	铜，锌	强度高、可塑性 好、易加工、耐腐蚀	机器零件、仪表、日用品
青铜	铜，锡	强度高、可塑性好、 耐磨、耐腐蚀	机器零件如轴承、齿轮等
白铜	镍，铜	光泽好、耐磨、 耐腐蚀、易加工	钱币、代替银做饰品
焊锡	锡，铅	熔点低	焊接金属
硬铝	铝，铜，锰，镁，硅	强度和硬度好	火箭、飞机、轮船等制造业
钛合金	钛，铝，钒	耐高温、耐腐蚀、高强度	用于宇航、飞机、造船，化学工业
金合金	金，银，铜，稀土元素	有光泽、易加工、耐磨、耐腐蚀、易导电	金饰品、电子元件、钱币、笔尖
Ti-Fe合金	Ti，Fe	室温下吸收H2快，且吸收H2量大，稍稍加热放H2速率快	储氢合金

合金的分类：

(1)铝合金：常见的有镁铝合金、硬铝等。硬铝密度小，强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和字宙飞船的理想材料。
(2)铜合金
(3)
(4)新型合金：钛合金、耐热合金和形状记忆合金等。

 几种有色金属材料的比较及新型金属材料:

1.金,银,铜的重要物理性质,性能及应用比较

		金	银	铜
物理性质	颜色	黄色	银白色	紫红色
	硬度	Au<Ag<Cu
	延展性	Au>Ag>Cu
	导电性	Ag>Cu>Au
	导热性	Ag>Cu>Au
性能		极高的抗腐蚀性	催化,抗腐蚀性	在潮湿空气中易锈蚀
应用		电子工业,航空,航天工业	有机合成,能源开发,医用材料制造	电气和电子工业,建筑材料

2.新型金属材料
(1)铀(U)用作核电站反应堆的核燃抖
(2)镅(Am)在烟雾探测器中用作烟雾监测材料
(3)钛(Ti)被誉为“21世纪的金属”，是一种“亲生物金属”

金属资源的合理开发和利用:

1．合理开采矿物地球上的金属矿产资源是有限的，而且是不可再生的。随着人类不断地开发利用，矿产资源日渐减少，节约并合理地开采矿产资源是合理利用金属资源最直接，最基本水的措施
2．防止金属腐蚀金属制品在使用过程中会因腐蚀而损坏，每年因腐蚀造成的钢铁资源损失占当年总产量的10％以上，因此防腐是避免金属资源损失、浪费的重要手段
3．回收和利用废旧金属回收的废旧金属制品，大部分可以重新制成金属或它们的化合物，再进行使用。例如废旧钢铁可以用于炼钢；废铁屑可用于制铁盐
4．寻找金属替代品随着金属资源的目益减少，利用可再生资源开发、研制出新型材料代替金属材料的应用，是当今社会的一项重要科研课题，例如已经研制出并已实际运用的高硬度、耐高温材料；新型的替代钢铁的无机非金属材料料；有机化工合成的各种强度的橡胶、塑料，复合材料等