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碳元素，元素周期表P区中最有魅力的元素 碳族元素

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组元素(碳 ， 元素周期表P区最吸引人的元素)教育领域的爱好者 。
碳在自然界中的丰度虽然只有0.03% ， 但分布很广 ， 可以形成不同种类的化合物 。它以碳水化合物、脂肪、蛋白质等形式存在于动植物体内 。它是生物界中的主要元素 ， 碳与碳键形成的化合物构成了一个五彩缤纷的有机世界 。
碳位于周期表的第二周期 ， IVA族 。它极其特殊 ， 不像它左边的元素那么容易失去电子 ， 而是作为一个电子释放体；不像右边的元素 ， 容易得到电子 ， 是电子的受主 。它本身是中性的 ， 甚至可以自给自足 ， 形成链状、环状和树枝状的原子结构 。
碳原子的魅力在于它有从-4到+4的八种氧化态 。比如储存在地壳深处的甲烷化合价为-4 ， 而空气体中的二氧化碳化合价为+4 。没有一种元素比碳原子更容易被氧化、还原、水合、脱水和金属化 ， 从而形成各种有趣的共价化合物 。
碳氢元素形成的有机化合物数量巨大 ， 结构复杂 ， 已经发展成为一门独立的学科——有机化学 。
在不同的条件下 ， 碳的外层电子会以不同的形式杂化 。这种多种多样的电子轨道特性使得以碳为唯一成分的碳材料具有多种多样的性质 。比如同样是碳做的 ， 钻石是最硬的绝缘体 ， 导热性最好；石墨是一种导体 ， 具有柔软性和润滑功能；活性炭因其多孔性和高比表面积而具有吸附性 。
自20世纪80年代中期以来 ， 纳米碳材料可以说是过去几十年材料科学领域最重要的发现 ， 其中“对碳正离子化学研究的贡献”和“富勒烯的发现”分别获得了1994年和1996年的诺贝尔化学奖 。“二维石墨烯材料中的开创性实验”获得了2010年诺贝尔物理学奖 。
【碳元素，元素周期表P区中最有魅力的元素 碳族元素】碳包括了地球上几乎所有物质的性质 ， 从最硬的钻石到最软的石墨 ， 从绝缘体钻石到半导体富勒烯到导体石墨 ， 从全吸收石墨到全透射钻石等等 。 ， 许多新的碳材料不断被发现 。可以说 ， 没有任何一种元素能像碳这样的单一元素形成这么多结构和性质完全不同的物质 。

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