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铝是化学元素周期表中的第13号元素，符号为Al。铝原子的原子核包含13个质子和14个中子，质量数为27。在原子核外，13个电子分布在三个电子层中：最内层K层有2个电子，中间的L层有8个电子，最外层M层有3个电子。
铝原子的电子按照能级从低到高的顺序填充到原子轨道中。首先填充1s轨道，可容纳2个电子；然后是2s轨道，也容纳2个电子；接着是2p轨道，有三个轨道，共容纳6个电子；再填充3s轨道，容纳2个电子；最后在3p轨道中填入1个电子。因此铝的原子轨道排布式为1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹。
铝原子最外层的3个电子称为价电子，它们决定了铝的化学性质。由于价电子数较少且距离原子核较远，铝原子容易失去这3个电子，形成带正电荷的铝离子Al³⁺。这种失去电子的倾向使铝表现出典型的金属性质，如良好的导电性和导热性。铝的这种电子结构特点解释了为什么铝是一种活泼的金属元素。
根据铝的原子结构，我们可以确定它在元素周期表中的位置。铝有3个电子层，因此位于第三周期。铝的最外层有3个电子，属于第13族，也称为IIIA族。铝是典型的主族金属元素，与同周期的镁和硅相邻，与同族的硼和镓相邻。铝原子的原子半径为143皮米，而Al³⁺离子的半径仅为54皮米，这说明失去电子后离子半径显著减小。