在各種各樣的化學元素當中，最奇妙的莫過於碳這個元素了。
碳是一種非金屬元素，拉丁語為carbonium，意為煤、木炭，漢字碳由木炭的炭加石字旁組成。碳是一種常見的元素，它以多種形式存在於世界中。
全世界已經發現的化合物種類突破400萬大關，其中絕大多數是碳的化合物，不含碳的化合物不超過10萬種。這樣，在現有109種化學元素中，碳以外的108種元素，它們之間所形成的化合物的數目，僅是碳這- 種元素形成的化合物總數的大約1/40。從這個角度講，碳幾乎是物質世界的主角了，尤其是有機世界。
在生命世界裡，碳佔有特殊重要的地位，是生命世界的棟樑之材，沒有碳就沒生命。
在大氣裡，二氧化碳算是次要成分，只佔大氣總重量的0.33%。但其中碳的重量仍多達2萬億噸。這是一筆巨大的財富。他為生命提供了基本的材料。二氧化碳的溫室效應還為生命提供了適宜的是溫度環境。以為二氧化碳有個怪脾氣：在太陽光通過大氣層的時候，他偏愛吸收波長為13-17微米的紅外線，這如同給地球罩上了一層碩大無比的塑料薄膜，留住溫暖額紫外線，不讓他散失掉，是地球成為晝夜溫差不太大的溫室。
金剛石和石墨是碳的同素異形體，金剛石形體。無定形碳實質上是微小的石墨晶體。1772 年，拉瓦錫等法國化學家合夥買了一顆金剛石，用聚光鏡使光在金剛石上聚焦，金剛石燃燒起來化為青煙而消失。他們證明燃燒金剛石後產生的氣體就是二氧化碳。1797 年，英國化學家坦南特嚴格證明金剛石禾石墨相同，都是純粹的碳。1799 年，法國化學家摩爾沃將金剛石隔絕空氣熱，轉變成石墨。可是，石墨轉變為金剛石，卻遲至1955 年才由美國科學們首次實現。這最終證明金剛石和石墨是可以互相轉變的碳的同素異形體。
眾所周知，生命的基本單元氨基酸、核苷酸是以碳元素做骨架變化而的。首先，一節碳鏈- 節碳鏈地接長，演變成為蛋白質和核酸，然後演出原始的單細胞，又演化出蟲、魚、鳥、獸、猴子、猩猩，直至人類。
再看看我們周圍的物質，那琳琅滿目的塑料、合成橡膠，醫藥箱裡的紅藥水，阿司匹林，殺蟲劑六六六、滴滴涕，傢俱表面漂亮閃光的油漆，廚房裡的糖精、合成食用色素，甚至那些炸藥、化學毒氣，等等，這數以萬計的碳的化合物，都是人類創造出來的。
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