什么是碳，低碳对人体有什么好处？

低碳，英文为low carbon。意指较低（更低）的温室气体（二氧化碳为主）排放。随着世界工业经济的发展、人口的剧增、人类欲望的无限上升和生产生活方式的无节制，世界气候面临越来越严重的问题，二氧化碳排放量越来越大，地球臭氧层正遭受前所未有的危机，全球灾难性气候变化屡屡出现，已经严重危害到人类的生存环境和健康安全，即使人类曾经引以为豪的高速增长或膨胀的GDP也因为环境污染、气候变化而大打折扣（也因此，各国曾呼唤“绿色GDP”的发展模式和统计方式）。

碳化合物一般从化石燃料中获得，然后再分离并进一步合成出各种生产生活所需的产品，如乙烯、塑料等。

　　碳的存在形式是多种多样的，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；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；不同高温下与氧反应，生成二氧化碳或一氧化碳；在卤素中只有氟能与单质碳直接反应；在加热下，单质碳较易被酸氧化；在高温下，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。

　　化学符号：C

　　元素原子量：12.01

　　用途

　　质子数：6

　　原子序数：6

周期：2

　　族：ⅣＡ

　　电子层分布：2－4

　　原子体积: 4.58立方厘米/摩尔

　　原子半径（计算值）：70（67）pm

　　共价半径：77 pm

　　范德华半径： 170 pm

　　电子构型 ：1s22s22p2

　　电子在每能级的排布： 2，4

　　氧化价（氧化物）： 4，3，2（弱酸性）

　　颜色和外表：黑色（石墨）， 无色（金刚石） 木炭，活性炭，炭黑

　　物质状态 ：固态

　　物理属性： 反磁性

　　熔点：约为3727 ℃（金刚石3550 ℃）

　　沸点：约为4827 ℃（升华）

　　摩尔体积 ：5.29×10-6m3/mol

　　元素在太阳中的含量：(ppm) 3000

　　元素在海水中的含量：(ppm) 太平洋表面 23

　　元素在地壳中含量：（ppm）4800

　　莫氏硬度：石墨1-2 ，金刚石 10

　　氧化态： 主要为-4,，C+2， C+4 （还有其他氧化态）

　　化学键能： (kJ /mol) C-H 411 C-C 348 C=C 614 C≡C 839 C=N 615 C≡N 891 C=O 745 C≡O 1074

　　晶胞参数： a = 246.4 pm b = 246.4 pm c = 671.1 pm α = 90° β = 90° γ = 120°

　　电离能：(kJ/ mol) M - M+ 1086.2 M+ - M2+ 2352 M2+ - M3+ 4620 M3+ - M4+ 6222 M4+ - M5+ 37827 M5+ - M6+ 47270

　　单质密度：3.513 g/cm3（金刚石）、2.260 g/cm3（石墨，20 ℃）

　　电负性：2.55（鲍林标度）

　　比热：710 J/(kg·K)

　　电导率：0.061×10-6/（米欧姆）

　　热导率：129 W/(m·K) 第一电离能 1086.5 kJ/mol 第二电离能 2352.6 kJ/mol 第三电离能 4620.5 kJ/mol 第四电离能 6222.7 kJ/mol 第五电离能 37831 kJ/mol 第六电离能 47277.0 kJ/mol

　　成键：碳原子一般是四价的，这就需要4个单电子，但是其基态只有2个单电子，所以成键时总是要进行杂化。最常见的杂化方式是sp3杂化，4个价电子被充分利用，平均分布在4个轨道里，属于等性杂化。这种结构完全对称，成键以后是稳定的σ键，而且没有孤电子对的排斥，非常稳定。金刚石中所有碳原子都是这种以此种杂化方式成键。烷烃的碳原子也属于此类。

　　根据需要，碳原子也可以进行sp2或sp杂化。这两种方式出现在成重键的情况下，未经杂化的p轨道垂直于杂化轨道，与邻原子的p轨道成π键。烯烃中与双键相连的碳原子为sp 2杂化。 由于sp2杂化可以使原子共面，当出现多个双键时，垂直于分子平面的所有p轨道就有可能互相重叠形成共轭体系。苯是最典型的共轭体系，它已经失去了双键的一些性质。石墨中所有的碳原子都处于一个大的共轭体系中，每一个片层有一个。

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