结构
这不是环上点阵的示意图，而是对每个已占据子层实际概率密度|ψ|²进行蒙特卡洛采样的结果。拖动即可旋转。蓝色和紫色表示波函数的相反符号，这正是成键成为可能的原因。
测量值
每个条形图都显示铝在全部118种元素中该性质的排名位置。
来源：IUPAC 2021 标准原子量 ·《CRC 化学与物理手册》· NIST。标有 ~ 的数值是预测值，而非测量值。
按比例显示的大小
Radius 143 pm — that is 0.143 nm, so about 3497 million of them side by side would span a millimetre.
热范围
铝 is liquid over a 1859 K window, from 933 K to 2792 K.
故事
铝是一种奇迹般的金属，仅用100年就从珍贵金属变得无处不在！它曾经比金还贵（Napoleon III曾用铝制餐具招待最尊贵的客人，而地位较低的客人只能用金制餐具），如今这种轻质金属已经普遍到我们甚至会把它丢掉。Washington Monument的顶部用铝覆盖——1884年，铝还是地球上最昂贵的金属！Hall-Héroult工艺在1886年改变了一切，使铝的提取变得经济可行，并开启了航空时代。飞机能够飞行，是因为铝既坚固，重量又只有钢的三分之一。你的止汗剂含有铝，可以阻塞汗腺；厨房里的铝箔则能反射95%的红外辐射。回收铝只需生产新铝所需能量的5%，因此那只汽水罐可以无限次回收利用！
铝的发现历程跨越两千多年，从古代文明一直延续到19世纪的化学突破。这段历史涉及杰出人物、工业间谍活动，以及“王者金属”向日常材料的转变。
故事始于公元前400年左右的古罗马，当时人们用“alumen”一词描述用于染色和鞣制的收敛性盐。罗马博物学家Pliny the Elder（23-79 CE）在其百科全书《Naturalis Historia》中记录了明矾的性质，却在不知情的情况下描述了已经使用了数百年的铝化合物。
1761年，法国化学家Louis-Bernard Guyton de Morveau提出明矾中含有一种当时未知的金属，并为这种如今称为氧化铝的物质创造了“alumine”一词。这为最终分离出这种金属奠定了基础。
英国化学家Sir Humphry Davy（1778-1829）于1807年首次尝试通过电解分离铝。使用他新发明的电池，Davy成功分离出了钾和钠，但氧化铝的高熔点（2,072°C）给他带来了困难。尽管未能分离出纯铝，Davy还是在1812年将这种假想金属命名为“aluminum”，后来为与其他以“-ium”结尾的元素名称保持一致，改为“aluminium”。
丹麦物理学家和化学家Hans Christian Ørsted（1777-1851）于August 29, 1825实现了首次铝分离。他使用钾汞齐还原氯化铝，制得了微小的金属球。其方法是在密闭管中用钾加热氯化铝，制成了已知最早的金属铝样品。
德国化学家Friedrich Wöhler（1800-1882）改进了Ørsted的方法，使用金属钾代替钾汞齐。1827年July 21, 1827，Wöhler制得了铝粉和小铝珠，成为第一个观察到铝的关键性质的人：质轻、抗氧化和具有金属光泽。他曾形象地描述铝“具有锡的颜色和光泽”。
法国化学家Henri Étienne Sainte-Claire Deville（1818-1881）于1854年彻底改变了铝的生产方式。他采用钠进行化学还原，使铝首次具备商业可行性。法国皇帝Napoleon III of France资助了Deville的研究，希望为他的军队制造铝制盔甲和装备。
在这个时代，铝比金还贵。Napoleon III在国宴上展示铝制餐具，将其留给最尊贵的客人使用，而其他人则使用金制餐具。1884年完工的华盛顿纪念碑顶石由100盎司铝制成，当时的价值相当于一名工人的年薪。
两位才华横溢的年轻化学家独立发现了使铝走向普及的电解工艺：
22岁时，Hall在俄亥俄州Oberlin家中的木棚里工作，于February 23, 1886发现了铝电解法。他使用姐姐Julia的铁煎锅和自制电池，将氧化铝溶解在熔融冰晶石中并通入电流，制得了纯铝液滴。
Héroult同样年仅22岁，于两个月后的April 9, 1886作出了同样的发现。在法国Gentilly父亲的制革厂工作期间，Héroult独立开发出了完全相同的工艺。两人都出生于1863年，并于1914年去世，这是科学史上一个非同寻常的巧合。
Hall-Héroult工艺将铝的价格从每磅$545（1850年代）降至每磅$0.68（1900年），降幅达99.8%！这一突破开启了现代铝工业：
如今，铝工业每年生产超过6500万吨铝，为现代航空、太空探索和可持续包装提供支持。Hall-Héroult工艺自1886年以来基本未变，至今仍是全球铝生产的基础——这证明了两位22岁化学家的非凡才智，他们改变了人类文明。
应用
铝兼具轻质、高强度和耐腐蚀性，这种独特组合使其在多个行业中不可或缺。铝的密度仅为2.7 g/cm³——约为钢的三分之一，因此它彻底改变了交通运输和建筑行业。
航空航天工业消耗全球铝产量的近20%。飞机机身采用2024铝合金（Al-Cu-Mg）制造，具有出色的强度重量比。Boeing 787 Dreamliner按重量计算含有超过20%的铝，而F-35 Lightning II等现代战斗机则使用先进的铝锂合金，比传统铝合金轻10%，刚度高15%。
现代汽车在发动机缸体、变速箱壳体和车身面板中使用铝。Ford F-150（2015+）采用全铝车身，减重700磅，使燃油效率提高20%。Tesla Model S采用铝制空间框架结构，6061-T6铝合金在保持结构完整性的同时提供最佳碰撞保护。
建筑铝材的应用包括幕墙、窗框和屋面系统。阳极氧化工艺可形成厚度最高达25微米的保护性氧化层，提供出色的耐候性。Dubai's Burj Khalifa的外立面系统使用了超过1,500吨铝，而Sydney Opera House独特的壳体则覆有锯齿形图案的铝瓦。
铝的导电率（37.7 MS/m）使其非常适合输电。钢芯铝绞线（ACSR）将电力输送到各大洲，铝负责导电，钢芯则提供抗拉强度。高压输电线路使用铝，是因为其较轻的重量意味着与铜相比所需的支撑塔更少。
电子设备利用铝的热导率（205 W/m·K）散热。MacBook外壳使用CNC铣削技术从单块铝坯加工而成，而智能手机边框则使用6013铝合金进行电磁屏蔽。LED散热器利用铝的热学性质防止过热，并延长元件使用寿命。
铝以数不清的方式融入我们的日常生活，常常不易察觉，却始终不可或缺。从我们醒来到入睡，铝制品都围绕在我们身边。
美国人每年消耗约540亿个铝罐——平均每人大约170个！如果把这些铝罐首尾相接，长度可以绕地球160多圈。
来源
82300 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 98% of elements
铝是地壳中丰度第三高的元素，约占地壳重量的8.23%，比铁更为常见。尽管丰度很高，但由于铝的反应性很强，它在自然界中从不以纯金属形式存在。
铝土矿含有45-60%的氧化铝（Al₂O₃），是世界上铝的主要来源。主要矿床分布于：
地壳中丰度最高的含铝矿物，包括：
由风化作用形成的次生含铝矿物：
铝的宇宙之旅始于大质量恒星的内部，这些恒星通过恒星核合成形成铝。在恒星生命周期中，硅燃烧过程会生成铝-26（²⁶Al），这是一种放射性同位素，半衰期为72万年。当这些恒星以超新星形式爆炸时，它们会将铝散播到整个星系。
我们的太阳系含有来自多个恒星世代的铝。陨石，尤其是碳质球粒陨石，保存了46亿年前太阳星云中的原始含铝化合物。阿连德陨石（于1969年坠落）含有富铝包体，称为CAI（富钙铝包体），它们是太阳系中已知最古老的物质。
虽然铝约占地壳的8%，但目前尚未发现它具有必需的生物学作用。然而，在酸性土壤中，Al³⁺离子会变得可溶并对根系产生毒害，从而显著影响植物生长。一些植物，如茶树（Camellia sinensis）和某些蕨类植物，已经演化出耐铝机制，甚至会将这种金属积累在组织中。
前寒武纪（38亿至5.4亿年前）：通过地壳分异和火山活动，铝最初在地壳中富集。
古生代—中生代（5.4亿至6600万年前）：富铝岩石经热带风化，形成主要铝土矿床。
新生代（6600万年前至今）：热带地区持续形成铝土矿，其中澳大利亚的矿床形成于3500万至5500万年前。
处理
虽然铝通常被认为适合日常使用，但正确操作并了解潜在危害至关重要，尤其是在工业环境中，以及对于有特定敏感性的人群。
OSHA允许接触限值： 15 mg/m³（总粉尘），5 mg/m³（可吸入部分）
风险： 吸入铝粉尘可能导致工业工人肺纤维化（“铝肺”）。焊接铝会释放氧化铝烟雾，可能导致金属烟热。
症状： 咳嗽、呼吸短促、胸闷、类似流感的症状
研究现状： 有限证据表明，高铝暴露可能促成神经系统疾病
高风险人群： 患有肾病、无法有效排出铝的人群
预防措施： 避免使用铝制炊具烹调酸性食物（西红柿、柑橘），因为这些食物会增加铝的析出
刺激风险： 固态铝造成的风险极小；铝盐可能引起皮肤刺激
过敏反应： 铝过敏较为罕见，但已有记录，尤其是由止汗剂引起的过敏
症状： 敏感人群可能出现发红、瘙痒、接触性皮炎
铝粉： 细铝粉尘具有高度可燃性和爆炸性
点火源： 静电、火花、温度高于760°C的热源
灭火： 使用干粉灭火器；铝火灾绝对不得用水扑灭
储存： 将粉末存放在密封且接地的容器中，远离氧化剂
立即用清水冲洗15分钟。如果隐形眼镜容易取下，应将其取出。如果刺激持续存在，请就医。
用肥皂和水清洗受影响部位。脱去受污染的衣物。若被铝件割伤，应清洁伤口并使用消毒剂。
立即转移到新鲜空气处。如果出现呼吸困难，应给予氧气并立即就医。
用水漱口。不得催吐。如果摄入大量铝或出现症状，请就医。
• 按预期用途使用时，铝通常适用于消费品
• 工业工人应遵守所有OSHA指南和公司安全规程
• 患有肾病的人应就铝暴露问题咨询医生
• 务必阅读具体铝化合物的产品安全数据表（SDS）
快速回答
铝 (symbol Al) is element 13 on the periodic table, a 后过渡金属 in period 3, group 13. Once more precious than gold, now the most-used metal after iron — because someone worked out how to electrolyse it cheaply. At room temperature it is a solid.
[Ne] 3s² 3p¹, giving 3 occupied shells holding 2, 8, 3 electrons respectively. Its outer shell holds 3 electrons, which is what sets its bonding behaviour.铝 melts at 933.5 K (660.3 °C) and boils at 2792 K (2518.9 °C).
The standard atomic weight of 铝 is 26.982 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.
铝 has a density of 2.7 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of 铝 is about 2.7× heavier.
铝 has a Pauling electronegativity of 1.61. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). Values in this middle band tend to form covalent rather than strongly ionic bonds.
铝 was discovered in 1825 by Hans Christian Orsted. It is named after latin alumen, "alum".
铝 makes up about 8.23% of the Earth's crust — one of the most abundant elements there is.