引入
为什么铝既能与酸反应又能与碱反应？铝族元素从铝到铊的金属性如何变化？
正文
定义
位于元素周期表第 13 族（或第 IIIA 族）的元素，包括硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、铊(Tl)。
原子结构特点
铝族元素原子最外层都有 3 个电子，容易失去形成 +3 价阳离子。
从 B 到 Tl，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强。
铝族元素也是”非金属→金属”的过渡族：B 是非金属（类金属），Al、Ga、In、Tl 是金属。
单质性质
硼 B
- 黑色或深棕色固体
- 硬度高，熔点高
- 化学性质不活泼，高温下可与多种元素化合
- 是半导体材料
铝 Al
物理性质：
- 银白色金属，质软，密度小（2.7 g/cm³）
- 熔点 660℃，沸点 2470℃
- 导电性、导热性、延展性良好
化学性质：
两性特征：铝既能与酸反应，又能与碱反应。
与酸反应：
与碱反应：
与氧气反应：
- 常温：（表面形成致密氧化膜）
- 高温：（剧烈燃烧，发出耀眼白光）
铝热反应：
（放出大量热，铁被还原出来）
用途：铝热焊接、制取某些难熔金属。
其他金属（Ga、In、Tl）
- 都是银白色金属
- 镓的熔点很低（29.8℃），在手心就能融化
- 金属性从 Al 到 Tl 逐渐增强
氧化物和氢氧化物
氧化铝
- 白色固体，熔点高（2050℃），硬度大
- 两性氧化物：既能与酸反应，又能与碱反应
与酸反应：
与碱反应：（固体碱）
或：（溶液中）
氢氧化铝
- 白色胶状沉淀
- 两性氢氧化物：既能与酸反应，又能与碱反应
与酸反应：
与碱反应：
或：
制备：
递变规律
| 元素 | 氧化物 | 氢氧化物 | 酸碱性 |
|---|---|---|---|
| B | 弱酸性 | ||
| Al | 两性（偏碱） | ||
| Ga | 两性 | ||
| In | 两性（偏碱） | ||
| Tl | 碱性 |
从 B 到 Tl，氧化物和氢氧化物的碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱，体现金属性的增强。
递变规律总结
| 性质 | 变化趋势（B → Tl） | 原因 |
|---|---|---|
| 原子半径 | 逐渐增大 | 电子层数增加 |
| 失电子能力 | 逐渐增强 | 最外层电子距核越远 |
| 金属性 | 逐渐增强 | 失电子能力增强 |
| 单质还原性 | 逐渐增强 | 金属性增强 |
| 氧化物碱性 | 逐渐增强 | 金属性增强 |
| 氢氧化物碱性 | 逐渐增强 | 金属性增强 |
| 熔沸点 | 不规则变化 | 受晶体结构影响 |
引出
- 为什么铝表面的氧化膜能保护内部不被腐蚀？
- 铝和铁哪个更活泼？为什么生活中铝制品比铁制品更耐腐蚀？
- 工业上如何从铝土矿（主要成分 ）中提取铝？
- 碱金属元素和铝族元素在金属性递变上有什么共同规律？