备受青睐的金属铝

备受青睐的金属铝

铝，aluminum，源自alumen，“明矾”的意思。铝从被发现到现在还不足年，但从小小的牙膏管到庞大的飞机，到处都能见到铝的身影，由此足见铝的应用十分广泛，这是为什么呢？

图2-14-1　应用广泛的铝

金属铝之所以在应用方面地位显赫，仅次于钢铁，成为第二大类金属，当然是事出有因。

1.金属铝含量丰富

首先，按在地壳中的含量，铝元素排行老三，仅次于氧和硅；就金属元素来说，它则位居老大，是地壳中含量最丰富的金属元素，这就为大规模地提炼和广泛地使用金属铝提供了充足的来源。

2.金属铝具有优良特性

在物理性质方面：

（1）铝的密度很小，仅为2.7g/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。铝合金强度高但仍较轻，广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业，如一艘大型客船的用铝量常达几千吨。此外，宇宙火箭、航天飞机、人造卫星等也大量使用铝及其合金。例如，一架超音速飞机上铝及其合金部件约占全机部件的70%。

（2）铝的导电性仅次于银、铜。虽然铝的导电率只有铜的2/3，但其密度只有铜的1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线质量的一半。另外，铝表面的氧化铝膜不仅具有耐腐蚀性，而且具有一定的绝缘性，所以铝在电器制造工业，电线、电缆工业和无线电工业中有着广泛的用途。

（3）铝是热的良导体。金属铝的导热能力比铁大3倍，工业上常用金属铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。

（4）铝有较好的延展性。铝的延展性仅次于金和银，可以拉成细丝，也可以辗压成铝箔，在℃~℃时甚至可制成薄于0.01mm的铝箔。各种铝箔广泛用于包装香烟、糖果等。另外，金属铝还可制成铝丝、铝条，并能轧制各种铝制品。

图2-14-2　铝制易拉罐

（5）铝粉具有银白色光泽（一般金属粉末多为黑色）。利用这一性质，铝粉常用来做涂料。这种涂料俗称银粉、银漆，用于保护铁制品，使其不被腐蚀且十分美观。

（6）铝板具有较强的光反射性能，其反射紫外线的性能比银还强。铝越纯，其反射能力越好，因此金属铝常用来制造高质量的反射镜，如太阳灶反射镜等。

（7）铝材能增强音响效果，所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也常采用铝制部件。

交流·分享

金属的一般物理性质有哪些？你能对铝与铁的物理性质做些比较吗？请列表说明，并与同学们交流分享。

在化学性质方面：

（1）铝是一种活泼的金属，易被氧化，且在表面形成致密的氧化铝膜，保护内部的铝不再被氧化。不过，金属铝在大气中自然形成的氧化膜，膜薄（40~50

），疏松多孔，为非晶态的，不均匀也不连续，不能作为可靠的防护、装饰性膜层。现在，工业上越来越广泛地采用阳极氧化或化学氧化的方法，在铝制品表面形成一层氧化膜，以达到防护、装饰的目的。金属铝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。

（2）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），以及照明混合物（如含硝酸钡68%、铝粉28%、虫胶4%的照明剂）。

（3）铝与一些金属氧化物（如氧化铁）反应能放出大量的热，这种混合物被称为铝热剂，常用来熔炼难熔金属和焊接钢轨等，还可做炸弹和炮弹用来攻击难以着火的目标或坦克、大炮等。

探究·发现

写出金属铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式。探究：金属铝为什么能与一些金属氧化物发生铝热反应？

由于铝易夺取一些氧化物中的氧，因此常用作炼钢过程中的脱氧剂。

（4）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，经高温煅烧可制成耐高温的金属陶瓷，这种金属陶瓷在火箭及导弹技术上有重要应用。

总之，金属铝得以广泛应用要得益于它的优良性能。尽管如此，由于纯铝的强度很低，不宜作构造材料，还是影响了它的应用领域。经过长期的生产实践和科学实验，人们逐步认识到可以通过加入合金元素及进行热处理等方法来强化铝，这样就得到了一系列的铝合金。

3.铝合金为金属铝增光添色

铝合金是在纯铝中加入一些合金元素制成的金属材料。从不同的角度可以把铝合金分为不同的类型。例如，根据合金的成分和生产的工艺特点，铝合金通常分为形变铝合金与铸造铝合金两大类。

图2-14-4　铝合金型材

形变铝合金能承受压力加工，被加工成各种规格、各种形态的铝合金材料，主要用于制造航空器材、建筑用门窗等。形变铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。前者不能通过热处理来提高机械性能，只能通过冷加工来实现强化，主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝及防锈铝等；后者可以通过淬火等热处理手段来提高机械性能，得到硬铝、锻铝、超硬铝或特殊铝合金等。

铸造铝合金在铸态下使用，按化学成分主要分为铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锌合金四类，另外还有铝稀土合金。

（1）铝硅合金。含硅量在4%~13%之间，有良好的铸造性能和耐磨性能，热胀系数小，是品种最多、用量最大的一类铸造铝合金。添加0.2%~0.6%镁的铝硅合金，广泛用于结构件如壳体、缸体、箱体和框架等的制造。添加适量的铜和镁的铝硅合金，具有较高的力学性能和耐热性，广泛用于制造活塞等部件。

（2）铝铜合金。含铜4.5%~5.3%的合金强化效果最佳，适当加入锰和钛能显著提高室温强度、高温强度和铸造性能。主要用于制作承受大的动、静载荷和形状不复杂的砂型铸件。

（3）铝镁合金。是密度最小、强度最高的铸造铝合金，含镁12%时强化效果最佳。室温下有良好的综合力学性能和可切削性，在大气和海水中的抗腐蚀性能好。可用于制作雷达底座，飞机的发动机机匣、螺旋桨、起落架等零件，也可用作装饰材料。

（4）铝锌合金。在铸造条件下有淬火作用，即可“自行淬火”。不经热处理就可使用，变质热处理后铸件有较高的强度，经稳定化处理后尺寸稳定，常用于制作模型、型板及设备支架等。

铸造铝合金具有与形变铝合金相同的合金体系，具有与形变铝合金相同的强化机理（除应变强化外），与形变铝合金的主要差别在于铸造铝合金中硅的最大含量超过多数的形变铝合金。铸造铝合金除含有强化元素之外，还必须含有足量的共晶型元素（通常是硅），以使合金具有较高的流动性，易于填充铸造时铸件的收缩缝。

观察·思考

找一块家用铝合金装饰材料，观察它都具有哪些特性。查一查，这类铝合金装饰材料都可做什么用？

铝合金弥补了纯铝的缺点，并增加了许多优良性能。铝合金仍然保持了质轻的特点，但机械性能明显提高，是典型的轻质高强度材料。铝合金的耐腐蚀性有较大的提高，同时低温性能好，基本不呈现低温脆性。铝合金有较好的装饰效果，利用铝合金阳极氧化处理后易于着色的特点可制成各种装饰品，铝合金板材、型材表面可以进行防腐、轧花、涂装、印刷等二次加工制成各种装饰板材、型材等装饰材料。这些特性，使铝合金得以广泛应用。

图2-14-5　飞机蒙皮是铝合金，承力框架是硬铝和超硬铝

图2-14-6　铝合金窗

图2-14-7　“全铝”车身的跑车

图2-14-7所示的是一款“全铝”车身的跑车。这种跑车，一方面车身质量轻，轿车可以获得非常好的动力并且可降低油耗；另一方面铝合金是一种易于回收再造的材料，符合环保节能的要求。

不过，铝合金也存在一些不足，主要是弹性模量小，虽然可以减小温度应力，但用作结构受力构件时变形较大。另外，铝合金耐热性差，热胀系数较大，可焊接性也较差。

二、铝的传奇故事——曾经当过金属中贵族的铝

（一）

传说在古罗马，一天，一个陌生人去拜见罗马皇帝泰比里厄斯（Tiberius），献上一只金属杯子。这只杯子像银子一样闪闪发光，但是分量却轻轻的。这个杯子是这个人用从黏土中提炼出的一种金属做成的，当然，他并不知道这种金属是什么。皇帝泰比里厄斯表面上表示感谢，心里却害怕这种光彩夺目的杯子会使他的金银财宝贬值，就处死了这位献宝人。从此以后，再也没有人敢提炼这种“危险的金属”了。其实，献宝人所提炼出的这种新金属就是现在大家非常熟悉的金属铝。

（二）

19世纪以前，铝被认为是一种稀有贵金属，价格比黄金还要贵。欧洲的君主们都以自己的衣服上有铝纽扣而自豪，谁买了一件有铝纽扣的衣服，谁就觉得身份提高了好多。买不起这种奢侈品——铝纽扣的其他君主，自然觉得地位低下，总是渴望有朝一日自己也能穿上这种带铝纽扣的衣服。

（三）

年以后，拿破仑三世登上了法国皇帝的宝座。拿破仑三世是一个喜欢炫耀自己的人，常常大摆宴席，宴请天下宾客。一天，他举办了一个盛大的宴会，邀请王室成员和贵族，以及一些地位较低的来宾一起前来赴宴。客人们入席后，发现餐桌上的餐具各不相同，在高贵的王室成员和皇宫贵族的餐桌上摆的都是铝制的汤匙和叉子，而在地位较低的来宾的餐桌上摆的却是普通的金制或银制的餐具。尽管那一天的宴会十分丰盛，但是地位较低的来宾们的心情沉闷，他们觉得自己是在低人一等的餐桌上用餐。其实，这种做法也不是拿破仑三世的本意，在当时，他是无法给每个来宾都摆上既贵重而又稀少的铝餐具的。原来，在差不多年前的拿破仑时代，冶炼和使用金、银已经有很长的历史，宫廷中的银器比比皆是。可是那时，铝刚刚被发现不久，从铝矾土中炼铝的技术还非常落后，炼铝自然也就十分困难，所以当时铝是非常稀罕的东西。不要说平民百姓用不起，就是大臣贵族也用不上。

后来，为了进一步炫耀自己，拿破仑三世给当时从事提炼铝的法国科学家和工业家圣克莱尔·德维利提供了一大笔资金，让他用来大量生产铝，准备用这些铝为法国军队士兵的服装上都安上铝纽扣并装备上铝胸甲。但是，当时铝的冶炼方法太落后了，电力又不足，因此铝的产量一直很少，生产的铝仍然很贵。结果，拿破仑三世的计划没有实现。但是，他还是花了大量资金让他的卫士们都穿上铝胸甲，这在其他国王看来当然是可望而不可即的。

（四）

俄罗斯作家车尔尼雪夫斯基（Chernyshevsky）在年他写成的小说《怎么办》中这样描写过金属铝：“终有一天，铝将代替木材，甚至可能代替石头。看，这一切是多么奢侈，到处都是铝。”由此可以看出他对这种金属的赞美和期待。

年，俄国著名的化学家门捷列夫到英国伦敦访问和讲学。为表彰他在化学上的贡献，尤其是关于发现元素周期律和建立元素周期表的杰出贡献，英国科学家们赠给他一件贵重的奖品——一架用金和铝制成的天平。

其实，还有许多关于铝的小故事。不过，这些小故事都不足为奇，因为铝的价格高低完全取决于炼铝工业的水平。

交流·分享

19世纪末，奥地利化学家拜尔在前人实验的基础上研究出了一种生产铝的方法——电解氧化铝。不久后，铝的产量剧增，铝的价格也大降。在俄国，年时1kg铝要1卢布；而到19世纪末，就降到了1个卢布。珠宝商人从此对铝失去了兴趣，但铝却受到了整个工业界的青睐。对此，你有什么感触？请与同学们交流分享。

三、铝的漫长发现史和冶炼史

情境·问题

人类自古以来就同含铝的化合物打交道，但直至19世纪末铝才崭露头角并逐渐得以广泛应用，这是为什么？

1.铝的发现史

古代，人们曾用一种称为明矾（意思是“结合”）的矿物做染色固定剂。在俄罗斯，最早生产明矾的年代可追溯到8~9世纪，当时明矾用于染色业和羊皮鞣制业。

中世纪，生产明矾的作坊在欧洲已有好几家。

16世纪，德国医生兼自然科学历史学家帕拉塞斯（Parace/susP.A.T.，—）研究了许多物质和金属，其中也包括明矾（硫酸铝），证实它们是“某种矾土盐”，在对铝的研究历史上写下了新的一页。帕拉塞斯所指的这种矾土盐中的一种成分其实是铝的氧化物，只不过当时并不知道，后来被叫作氧化铝。

年，德国化学家马格拉夫（Marggraf.A.S.，—）对“矾土”进行了分离，得到了帕拉塞斯提到过的那种物质。直到年，英国科学家汉弗莱·戴维（Humphry·Davy，—）才从明矾中提取了有关金属，用电解法发现了钾和钠，不过他没能够分解氧化铝。瑞典化学家贝采里乌斯（JonsJakobBerzelius，—）进行了类似的实验，但也未发现铝。不过，科学家还是给这种并不清楚的金属取了一个名字。先是贝采里乌斯把它称为“铝土”，后是戴维称它为铝。在没提炼出纯净的金属之前，这种金属却有名字了，这在元素发现史上还真是一件奇事。

图2-14-8　德国化学家马格拉夫

图2-14-9　英国化学家、发明家戴维

图2-14-10　瑞典化学家贝采里乌斯

图2-14-11　丹麦物理学家、化学家奥斯特

图2-14-12　德国化学家维勒

年，丹麦物理学家、化学家汉斯·奥斯特（HansChristianrsted，—）提炼出一块颜色和光泽有点像锡的金属。在实验过程中，他将氯气通过红热的木炭和铝土（氧化铝）的混合物制得了氯化铝，然后使氯化铝与钾汞齐、氯化铝反应得到铝汞齐。他在隔绝空气的情况下将铝汞齐中的汞蒸发掉得到了一种金属。奥斯特把这一实验结果发表在一份杂志上，不过这份杂志不太出名，加之奥斯特又忙于电磁现象研究，这个实验就被忽视了。现在看来，奥斯特所得到的是一种不纯的金属铝，但他最终还是与铝的发现失之交臂。

奥斯特与德国年青的化学家维勒（Wohler.F.，—）是好朋友，就把如上所述的实验过程和结果告诉了维勒，并说不想再继续进行这一实验了。听了奥斯特的介绍，维勒很感兴趣，便开始重复奥斯特的实验。在实验过程中，维勒发现钾汞齐与氯化铝反应能形成一种灰色熔渣，将这种灰色熔渣中所含的汞蒸发掉后可得到一种与铁的颜色一样的金属块，对这种金属块加热时能产生类似于钾燃烧时所产生的烟雾。维勒把这一切写信告诉了贝采里乌斯，说重复了奥斯特的实验但没有制出金属铝，指出这不是一种制备金属铝的好方法。

于是，维勒设计了新的提炼铝的方法，重新开始实验。他使热的碳酸钾与沸腾的明矾溶液反应，将所得到的氢氧化铝经过洗涤和干燥后与木炭粉、糖、油等混合并调成糊状，然后将这种混合物放在密闭的坩埚中加热得到了氧化铝和木炭的烧结物，接着将这种烧结物加热到红热程度并通入干燥的氯气，这样就得到了无水氯化铝。维勒将少量金属钾放在铂坩埚中，在它的上面覆盖一层过量的无水氯化铝，并用坩埚盖将反应物盖住；对坩埚加热时，坩埚内的物质很快就达到了白热的程度。反应完成后，维勒将冷却后的坩埚放入水中，发现坩埚中的混合物并不与水发生反应，水溶液也不显碱性，可见坩埚中的反应物之一──金属钾已经完全作用完了。这时，坩埚中剩下的混合物乃是一种灰色粉末，他认为这就是金属铝，于是于年末发表文章介绍了自己提炼铝的方法。

当时，维勒提炼出来的铝是颗粒状的，颗粒大的也没超过一个针头大，但他坚持进行实验并不断地改进方法，前后用了18年的时间终于获得了成功。这其中，年，维勒分离出小粒状铝；年，他又制得黄豆大的致密的铝。

为了纪念维勒首次分离出金属铝，在美国威斯汀豪斯实验室曾经铸了一枚铝制的维勒挂像。

探究·发现

查阅资料，写出维勒提炼金属铝过程中所发生反应的化学方程式，并注明反应条件。

2.铝的冶炼史

虽然丹麦的奥斯特分离出少量的铝，德国化学家维勒发现了铝并制得铝块，但用这种实验的方法制得的铝太昂贵了，无法进行大规模工业生产。

图2-14-13　法国化学家德维尔

年，法国化学家圣克莱尔·德维尔（Sainte-ClaireDeville，HenriEtienne，—）用金属钠与无水氯化铝一起加热制得一个小铝球。实验中，他改用金属钠代替金属钾虽然极大地降低了费用，但仍不适用于工业生产。

年，只有21岁的就读于美国奥伯林学院化学系的青年学生查尔斯·马丁·霍尔（CharlesMartinHal，—），听到曾是维勒的学生的一位教授说“不管谁能发明一种低成本的炼铝法，都会出人头地”后，意识到只有找到廉价的炼铝方法，才能使铝被普遍应用，便决心投入炼铝方法的研究。

图2-14-14　美国发明家、工程师和企业家查尔斯·马丁·霍尔

霍尔的实验室实际上就在自己家里的柴房中。他打算应用戴维早期的一项发明进行实验：让电流通过熔融的金属盐使金属离子在阴极上沉积下来，从而将有关金属分离出来。由于氧化铝的熔点达到℃，要想使其熔化，必须找到一种能够熔化氧化铝而又能降低其熔点的材料。偶然之间，霍尔发现冰晶石（Na3AlF6）具有这种性能。冰晶石-氧化铝熔盐的熔点仅在℃~0℃之间，并且冰晶石在电解温度下不被分解，又具有足够的流动性，这对于电解的进行十分有利。

霍尔采用瓷坩埚、碳棒（阳极）和自制电池对精制的氧化铝矿石进行电解。他把氧化铝矿石熔于10%~15%的熔融冰晶石里，再通以电流，这时有气泡出现，却没有金属铝析出。他推测，这是电流使坩埚中的二氧化硅分解而游离出硅。于是他对坩埚进行改装，用碳做坩埚衬里并将碳作为阴极，从而解决了这一难题。

年2月的一天，霍尔终于看到小球状的铝聚集在阴极上，心情激动不已，连忙带着所制得的一把金属铝球见他的教授。后来这些铝球成为“王冠宝石”，至今仍珍存在美国制铝公司的陈列厅中，而霍尔本人也成为美国著名的发明家、工程师和企业家，美国铝业（Alcoa）副总裁。为了纪念查尔斯·马丁·霍尔，美国奥伯林学院修建了一座霍尔的铝制雕像。

廉价炼铝方法的发明，使铝这种在地壳中含量占8%的元素从此成了为人类提供多方面重要用途的材料。

非常巧合的是，一位与霍尔同龄的后来成为法国冶金学家的埃鲁也在比霍尔稍晚些时候发明了相同的炼铝方法。

霍尔与埃鲁在相距遥远的两大洲，同年来到人世（年），又同年发明了电解炼铝法（年）。虽然他们之间曾一度发生了专利权的纠纷，但后来却成为莫逆之交。年，当美国化学工业协会授予霍尔著名的佩琴奖章时，埃鲁还特意远涉重洋到美国参加授奖仪式，亲自向霍尔表示祝贺。后来，人们一提起电解炼铝法发明的时候，总把霍尔和埃鲁的名字联在一起。

交流·分享

下面所列的是从铝土矿中提取铝反应过程及所涉及反应的化学方程式。

（1）溶解，将铝土矿溶于NaOH（aq）：

Al2O3+2NaOH

2NaAlO2（偏铝酸钠）+H2O

（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：

NaAlO2+CO2+2H2O

Al（OH）3↓+NaHCO3

（4）过滤、灼烧Al（OH）3：

（5）电解：

与维勒提炼金属铝的过程相比，你有何感触？请与同学们交流分享。

四、实验室研究金属铝

1.实验原理

（1）物理性质。

①铝：金属铝是一种银白色金属，熔点为.4℃，沸点为℃；它的硬度比较小，具有良好的延展性和导电性。

图2-14-15　氧化铝

②氧化铝：氧化铝是一种难溶于水的白色固体，无臭，无味，质地极硬，熔点为℃。

（2）化学性质。

①铝：

铝与酸反应：如2Al+6HCl

2AlCl3+3H2↑

铝与碱反应：如2Al+2NaOH+2H2O

2NaAlO2+3H2↑

铝与非金属反应：如

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）在高热条件下发生的反应。由此产生的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。铝热反应是一个放热反应，其中镁条为引燃剂，氯酸钾为助燃剂。镁条在空气中燃烧，氧气是氧化剂；插入混合物中的部分镁条燃烧时，氯酸钾则是氧化剂，保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量促使氧化铁和铝粉反应。由于铝热反应放出大量的热，只要反应已经引发就可剧烈进行，放出的热使生成的铁呈液体状态。要注意，不能用高锰酸钾代替氯酸钾，因为高锰酸钾氧化性太强，高温下会和具有强还原性的镁反应发生爆炸。以氧化铁为例，铝热反应的化学方程式为：

②氧化铝：

氧化铝是典型的两性氧化物，既能和酸反应也能和碱反应，如：

Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O

Al2O3+2NaOH

2NaAlO2+H2O

2.实验用品

试剂：易拉罐，蒸馏水，0.5mol/LCuSO4溶液，2mol/LCH3COOH溶液，2mol/LNaOH溶液，氧化铁粉末，KClO3固体，镁条，铝粉。

仪器：试管，酒精灯，蒸发皿，托盘天平。

材料：砂纸，镊子，剪子，滤纸，火柴，细沙，药匙。

3.实验过程

（1）将易拉罐清洗干净后，用剪子将其剪成若干碎片。

（2）在空气中加热：用镊子取一片细长易拉罐罐体碎片，在酒精灯上加热一角，观察现象。

（3）与酸的反应：取一小片易拉罐罐体碎片放入试管中，加入10mL2mol/LCH3COOH溶液浸泡几分钟，观察现象。

（4）与碱的反应：取一小片易拉罐罐体碎片放入试管中，加入10mL2mol/LNaOH溶液，观察现象。

（5）与盐溶液的反应：

①取一小片易拉罐罐体碎片浸入20mL0.5mol/LCuSO4溶液泡1~2分钟，取出碎片静置，观察碎片表面发生的现象。

②将一小片易拉罐罐体碎片放入试管中，加入10mL2mol/LNaOH溶液浸泡，片刻后取出，用蒸馏水冲洗干净后，浸入20mL0.5mol/LCuSO4溶液泡1~2分钟，取出碎片静置，观察碎片表面发生的现象。

（6）铝热反应：

①取一张圆形滤纸，倒入5g炒干的氧化铁粉末，再倒入2g铝粉。

②将两者混合均匀。用两张圆形滤纸，分别折叠成漏斗状，将其中一个取出，在底部剪一个孔，用水润湿，再跟另一个漏斗套在一起，使四周都有四层。

图2-14-16　铝热反应实验装置

③将漏斗状滤纸架在铁圈上，下面放置盛沙的蒸发皿，把混合均匀的氧化铁粉末和铝粉放在纸漏斗中，上面加少量氯酸钾，并在混合物中间插一根镁条，点燃镁条，观察发生的现象。

④蒸发皿里的镁条剧烈燃烧，放出一定的热量，使氧化铁粉末和铝粉在较高的温度下发生剧烈的反应，放出大量的热；同时，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入蒸发皿里的沙中。待熔融物冷却后，除去外层熔渣，仔细观察可以看到，落下的是铁珠。这个反应叫作铝热反应，反应生成铁和氧化铝。

4.铝热反应实验中的注意事项

（1）铝热反应有一定的危险性，如果没有有效的防火和耐高温措施，不适合在家里或房间里做该实验；否则，容易造成化学烫伤、化学爆炸等事故。

（2）镁条必须打磨光亮，长10cm左右为宜：太短时燃烧产生的热量不足，太长则造成浪费。

（3）不要在承接容器中加水，否则水高温分解产生的氢气容易发生爆炸。（4）切忌在反应物附近放置可燃物，易燃物或玻璃等易爆物品。

（5）用氯酸钾做氧化剂时，不能随意加大剂量，否则会引起物理爆炸和化学爆炸；在点燃反应物之前，应先撤离周围人员并与实验装置保持一段距离。

5.由实验引发的思考

（1）将易拉罐罐体碎片加热后，碎片熔化但并没有掉落，这说明了什么问题？（提示：熔化的是铝，没有熔化的是氧化铝）

（2）对于与CuSO4溶液反应的比较实验，你认为是什么原因导致了不同的实验现象？总结一下，可以采用哪些方法除去铝表面的氧化膜？

（3）通过这些实验，你认为我们在使用铝制餐具时应注意哪些问题？