碳是一种很常见的元素，它以多种形式广泛存在于大气和地壳之中。碳在地球上有极其重要的作用，没有碳就没有生命。 碳元素 碳是一种非金属元素，位于元素周期表的第二周期。拉丁语原意是“煤，木炭”。汉字“碳”字由木炭的“炭”字加石字旁构成，从“炭”字音。碳单质很早就被人认识和利用，碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。碳能自我结合形成大量化合物。生物体内大多数分子都含有碳元素。 生命的基础 碳在地球上的含量比较少，它仅占地壳总质量的1%。在所有化学元素里，只有碳能够跟氧、氢、氮和其他元素生成多种多样的有机化合物；很多有机化合物又能生成极其多样的、复杂的蛋白质、脂肪、糖、维生素和许多种其他化合物，并且含在生物体组织和细胞里面。碳因为能够生成无数的化合物，于是就产生了各种各样的动植物晶种。目前世界上的动植物至少有几百万种，碳在动植物体内大约占10%左右。 昂贵的钻石 钻石是指经过琢磨的金刚石。金刚石是一种天然矿物，是钻石的原石。简单地讲，钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。 人类文明虽有几千年的历史，但人们发现和初步认识钻石的历史却只有几百年，而真正揭开钻石内部奥秘的时间则更短。在此之前，伴随它的只是神话般具有宗教色彩的崇拜和畏惧的传说，同时把它视为勇敢、权力、地位和尊贵的象征。 如今，钻石不再神秘莫测，更不是只有皇室贵族才能享用的珍品，它已成为百姓们都可拥有、佩戴的大众宝石。钻石的文化源远流长，今天人们更多地把它看成是爱情和忠贞的象征。 金刚石是自然界中最坚硬的物质，在金刚石晶体内部，每一个碳原子都与周围的4个碳原子紧密结合，形成一种致密的三维结构。这种致密的结构，使得金刚石具有最大的硬度。换句话说，金刚石是碳原子被挤压而形成的一种矿物。 碳的存在形式 碳有多种多样的的存在形式，有晶态单质碳，如金刚石、石墨；有无定形碳，如煤；有复杂的有机化合物，如动植物等；有碳酸盐，如大理石等。 单质碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨晶体结构不同，各有各的外观、密度、熔点等。常温下单质碳的化学性质不活泼，不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂；不同高温下与氧发生的反应不同，可以生成二氧化碳或一氧化碳；在卤素中只有氟能与单质碳在加热情况下直接反应，单质碳在高温下较易被酸氧化；碳还能与许多金属反应，生成金属碳化物。碳具有还原性，在高温下可以冶炼金属。 碳的化合物 碳的化合物中，只有以下化合物属于无机物： 碳的氧化物、硫化物：一氧化碳、二氧化碳、二硫化碳、碳酸盐、碳酸氢盐、氰的一系列拟卤素及其拟卤化物、拟卤酸盐如氰、氧氰、硫氰，其他含碳化合物都是有机化合物。 由于碳原子形成的键都比较稳定，有机化合物中碳的个数、排列以及取代基的种类、位置都具有高度的随意性，因此造成了有机物数量极其繁多这一现象，目前人类发现的化合物中有机物占绝大多数。有机物的性质与无机物大不相同，它们一般可燃、不易溶于水，反应机理复杂，现已形成一门独立的分科——有机化学。 碳存在于自然界中（如以金刚石和石墨形式），是煤、石油、沥青、石灰石和其他碳酸盐以及一切有机化合物的最主要成分，碳是占生物体干重比例最多的一种元素。碳还以二氧化碳的形式在地球上循环于大气层与平流层。在大多数的天体及其大气层中都存在有碳。