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碳的简介

物理概述

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。

化学元素

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

碳原子

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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低碳历程

面对全球气候变化，急需世界各国协同减低或控制二氧化碳排放，1997年的12月，《联合国气候变化框架公约》第三次缔约方大会在日本京都召开。149个国家和地区的代表通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》。《京都议定书》规定，到2010年，所有发达国家二氧化碳等6种温室气体的排放量，要比1990年减少5.2%。2001年，美国总统布什刚开始第一任期就宣布美国退出《京都议定书》，理由是议定书对美国经济发展带来过重负担。2007年3月，欧盟各成员国领导人一致同意，单方面承诺到2020年将欧盟温室气体排放量在1990年基础上至少减少20％。2012年之后如何进一步降低温室气体的排放，即所谓“后京都”问题是在内罗毕举行的《京都议定书》第2次缔约方会议上的主要议题。2007年12月15日，联合国气候变化大会产生了“巴厘岛路线图”，“路线图”为2009年前应对气候变化谈判的关键议题确立了明确议程。2005年2月16日，《京都议定书》正式生效。这是人类历史上首次以法规的形式限制温室气体排放。为了促进各国完成温室气体减排目标，议定书允许采取以下四种减排方式：

一、两个发达国家之间可以进行排放额度买卖的“排放权交易”，即难以完成削减任务的国家，可以花钱从超额完成任务的国家买进超出的额度。

二、以“净排放量”计算温室气体排放量，即从本国实际排放量中扣除森林所吸收的二氧化碳的数量。

三、可以采用绿色开发机制，促使发达国家和发展中国家共同减排温室气体。

四、可以采用“集团方式”，即欧盟内部的许多国家可视为一个整体，采取有的国家削减、有的国家增加的方法，在总体上完成减排任务。

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低碳内涵

低碳内涵为：低碳社会、低碳经济、低碳生产、低碳消费、低碳生活、低碳城市、低碳社区、低碳家庭、低碳旅游、低碳文化、低碳哲学、低碳艺术、低碳音乐、低碳人生、低碳生存主义、低碳生活方式。

低碳经济和低碳生活又是其核心内容。

低碳经济，是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。“低碳经济”的理想形态是充分发展“阳光经济”、“风能经济”、“氢能经济”、“核能经济”、“生物质能经济”。它的实质是提高能源利用效率和清洁能源结构、追求绿色GDP的问题，核心是能源技术创新、制度创新和人类生存发展观念的根本性转变。低碳经济的发展模式，为节能减排、发展循环经济、构建和谐社会提供了操作性诠释，是落实科学发展观、建设节约型社会的综合创新与实践，完全符合党的十七大报告提出的发展思路，是实现中国经济可持续发展的必由之路，是不可逆转的划时代潮流，是一场涉及生产方式、生活方式和价值观念的全球性革命。著名低碳经济学家、原国家环保局副局长张坤民教授认为低碳经济是目前最可行的可量化的可持续发展模式。从世界范围看，预计到2030年太阳能发电也只达到世界电力供应的10%，而全球已探明的石油、天然气和煤炭储量将分别在今后40、60和100年左右耗尽。因此，在“碳素燃料文明时代”向“太阳能文明时代”（风能、生物质能都是太阳能的转换形态）过渡的未来几十年里，“低碳经济”、“低碳生活”的重要含义之一，就是节约化石能源的消耗，为新能源的普及利用提供时间保障。所谓低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。发展低碳经济，一方面是积极承担环境保护责任，完成国家节能降耗指标的要求；另一方面是调整经济结构，提高能源利用效益，发展新兴工业，建设生态文明。特别从中国能源结构看，低碳意味节能，低碳经济就是以低能耗低污染为基础的经济。 低碳经济几乎涵盖了所有的产业的领域。著名学者林辉称之为“第五次全球产业浪潮”，并首次把低碳内涵延展为：低碳社会、低碳经济、低碳生产、低碳消费、低碳生活、低碳城市、低碳社区、低碳家庭、低碳旅游、低碳文化、低碳哲学、低碳艺术、低碳音乐、低碳人生、低碳生存主义、低碳生活方式。

所谓低碳生活。就是把生活作息时间所耗用的能量要尽量减少，从而减低二氧化碳的排放量。低碳生活，对于我们这些普通人来说是一种生活态度。 也成为人们推进潮流的新方式。它给我们提出的是一个愿不愿意和大家共创造低碳生活的问题。我们应该积极提倡并去实践低碳生活，要注意节电、节气、熄灯一小时……从这些点滴做起。除了植树，还有人买运输里程很短的商品，有人坚持爬楼梯，形形色色，有的很有趣，有的不免有些麻烦。

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海外低碳

“低碳经济”最早见诸于政府文件是在2003年的英国能源白皮书《我们能源的未来：创建低碳经济》 。作为第一次工业革命的先驱和资源并不丰富的岛国，英国充分意识到了能源安全和气候变化的威胁，它正从自给自足的能源供应走向主要依靠进口的时代，按目前的消费模式，预计2020年英国80%的能源都必须进口。同时，气候变化已经迫在眉睫。

前世界银行首席经济学家尼古拉斯·斯特恩牵头做出的《斯特恩报告》指出，全球以每年GDP1%的投入，可以避免将来每年GDP5%—20%的损失，呼吁全球向低碳经济转型。

低碳经济

前英国首相布朗于2007年11月阐述英国的主张是，努力维持全球温度升高不超过2℃。这就要求全球温室气体排放在未来10-15年内达到峰值，到2050年则消减一半。为此，需要建立低碳排放的全球经济模式，确保未来20年全球22万亿美元的新能源投资，通过能源效率的提高和碳排放量的降低，应对全球变暖。

2007年7月，美国参议院提出了《低碳经济法案》，表明低碳经济的发展道路有望成为美国未来的重要战略选择。

德国则希望在2020年，国内的低碳产业要超过其汽车产业。

向低碳经济转型已经成为世界经济发展的大趋势。

在此背景下，“碳足迹”、“低碳经济”、“低碳技术”、“低碳发展”、“低碳生活方式”、“低碳社会”、“低碳城市”、“低碳世界”等一系列新概念、新政策应运而生。而能源与经济以至价值观实行大变革的结果，可能将为逐步迈向生态文明走出一条新路，即，摈弃20世纪的传统增长模式，直接应用新世纪的创新技术，通过低碳经济模式与低碳生活方式，实现可持续发展。发展低碳经济已经成为全球共识，各国政府都极其重视发展低碳经济。

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中国低碳

自 2003 年以来，国务院先后发布了《节能中长期专项规划》《关于做好建设节能型社会近期重点工作的通知》《关于加快发展循环经济的若干意见》《关于节能工作的决定》等政策性文件。

2006年底，科技部、中国气象局、发改委、国家环保总局等六部委联合发布了我国第一部《气候变化国家评估报告》。

2007年4月，低碳经济和中国能源与环境政策研讨会在北京举行。

2007年6月，中国政府发布了《中国应对气候变化国家方案》，确定了中国长期应对气候变化的框架，同

时科技部等 13 个部门联合发布了《应对气候变化科技专项行动》，以落实国家方案：党的十七大报告强调： “加强应对气候变化能力建设，为保护全球气候作出贡献。　

2007年8月，国家发改委发布《可再生能源中长期发展规划》，可再生能源占能源消费总量的比例将从目前的7%大幅增加到2010年的10%和2020年的15% ；优先开发水力和风力作为可再生能源；为达到此目标，到2020年共需投资2万亿元；国家将出台各种税收和财政激励措施，包括补贴和税收减免，还将出台市场导向的优惠政策，包括设定可再生能源发电的较高售价。

2007年9月8日，亚太经合组织第十五次领导人非正式会议在澳大利亚悉尼召开，中华人民共和国国家主席胡锦涛出席当天举行的第一阶段会议并发表重要讲话，提四项建议应对全球气候变化，其中提出：应该加强研发和推广节能技术、环保技术、低碳能源技术，并建议建立“亚太森林恢复与可持续管理网络”，共同促进亚太地区森林恢复和增长，增加碳汇，减缓气候变化。胡锦涛指出：中国将坚持科学发展观，贯彻节约资源和保护环境的基本国策，把人与自然和谐发展作为重要理念，促进经济发展与人口资源环境相协调，走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。中国将把可持续发展作为经济社会发展的重要目标，充分发挥科技创新在减缓和适应气候变化中的先导性、基础性作用，开展全民气候变化宣传教育，继续推动并参与国际合作。

同月，国家科学技术部部长万钢在2007中国科协年会上呼吁大力发展低碳经济。

同年 11 月，中国启动“可再生能源与新能源国际合作计划” 。

2008年1月17日，联合国环境规划署驻华代表处首任主任夏堃堡先生在首届中国和谐城市论坛上指出“低碳经济是实现城市可持续发展的必由之路”。

低碳经济的泉州标本

同月，清华大学低碳能源实验室日前在京成立。

同月，国家发改委和WWF（世界自然基金会）共同选定了上海和保定作为低碳城市发展项目试点，由国家发改委、建设部、科技部、环保总局、商务部等专家组成的项目技术顾问组也正式亮相。国家发改委能源研究所副所长李俊峰表示，低碳发展是中国在城市化和工业化进程中控制温室气体排放的必然选择，也会是全球应对气候变化的重要行动之一。

2008年3月，SEE与TCG举办“中国企业与低碳经济”论坛，让中国企业了解国际低碳经济发展的情况，探讨中国企业在低碳经济发展的作用。阿拉善SEE生态协会会长王石对此次会议致欢迎词，英国前首相布莱尔与会。

2008年4月，由众多专家、学者牵头，在各部门关注和关心下，中国低碳网成立。

同月，国合会（中国环境与发展国际合作委员会）首次圆桌会议在北京凯宾斯基饭店召开。

发展低碳经济，建设低碳社会已经成为我国的战略重点和全民教育重要方向。

2008 年 10 月 29 日，国务院新闻办公室发表了《中国应对气候变化政策与行动白皮书》.

在2010年的十一届全国人大三次会议第四次全体会议中“低碳”成为大家讨论的热点。

2010年3月11日，中国国际经济合作学会杨金贵在《北京财经周刊》发表文章《2010，以低碳经济为核心的产业革命来临》，指出：一场以低碳经济为核心的产业革命已经出现，低碳经济不但是未来世界经济发展结构的大方向，更已成为全球经济新的支柱之一，也是我国占据世界经济竞争制高点的关键。引起广泛关注。

2010年3月12日，2010两会代表、委员“论低碳之路”座谈会在北京召开，全国政协委员、中央财经大学证券期货研究所教授贺强表示，低碳经济的发展模式既可以大量的节约资源，还可以保护环境，才是全世界经济发展可走的长久之路，同时也是中国转变经济发展方式和调整经济结构的必由之路。

2009 年 4 月，国家发改委宣布，国家已着手制定《推进低碳经济发展的指导意见》。

同时在2010上海世博会上，也演绎的美妙绝伦：

世博会上，许多低耗环保的新型材料也一一亮相，会“呼吸”的墙壁、地板随处可见。记者了解到，世博会很多场馆使用的都是可回收利用的绿色材料，除了住、行，衣也可以低碳。比如，德国馆的工作人员身上所穿的制服采用了一种生态循环纤维，这种特殊的涤纶纤维，可以循环回收使用。

上海世博园还是目前国内最大的太阳能光伏发电应用园区。有关专家表示，太阳能发电不仅为世博会留下经认证的绿色财富和低碳世博的理念，更重要的是将为未来城市建筑发展起到示范作用，以及对今后可持续发展经济增长方式的转变发挥巨大的作用。

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低碳争议

随着低碳问题日益成为热点，越来越多的人开始关注低碳，但是同时也出现了关于低碳的争议。

越来越多的反对声音告诉我们，低碳问题存在着巨大争议。随着气候门事件的爆发，联合国IPCC的科学家私自篡改数据以迎合全球变暖的事实令全世界震惊。国内的许多学者也相继表示：全球变暖存在巨大争议，低碳不等于环保！ 许多文章和书籍（例如《以碳之名》）更是系统的揭露了低碳骗局的前前后后。甚至有反对派把低碳说成了一种原教旨主义的歇斯底里。

当然，环境问题与人们的生活息息相关，这里为二氧化碳申冤并不是纵容人们破坏环境，比起那些以碳之名的做秀，我们更应该将精力投入到那些真正需要我们治理的环境问题中去。希望我们百度百科能够唤醒大众勇于追求真相的怀疑精神，唤醒国内的主流媒体——不要再盲目跟风，我们需要独立思考。

家居篇家居生活

低碳当道，家居变脸 从现在起，改改你的“电动依赖症”吧。多数人或许并不知道，电动电器会在生产和使用过程中消耗大量高含碳原材料以及石油，变相增加了二氧化碳的排放。

变！改走简约设计风 ,在整个建筑的能量损失中，约50%是在门窗幕墙上的能量损失。中空玻璃不仅把热浪、寒潮挡在外面，隔绝噪音，降低能耗。纤维石膏板，是一种暖性材料，热收缩值小，保温隔热性能优越，且具有呼吸功能，能够调节室内空气湿度。自身小户型无论在节约建筑材料、节能节电、建造和使用成本等方面都优于大户型，碳排放量也明显小于大户型。

发泡水泥提供了一种新型的建筑保温材料，与中空玻璃一样能够把热浪、寒潮挡在外面，降低能耗,符合国家节能政策的要求，推动社会的可持续性发展。平时我们勤动手动脑, 也可以实现

低碳生活

“低碳”。一般家庭都有很多废弃的盒子，如肥皂盒、牙膏盒、奶盒等，其实稍加裁剪，就可以轻松将它们废物利用，比如制作成储物盒，可以在里面放茶叶包、化妆品之类的物品；还可以利用方便面盒、罐头瓶、酸奶瓶制作一盏漂亮的台灯；喝过的茶叶渣，晒干做一个茶叶枕头，既舒适还能改善睡眠……

另外，将普通灯泡换成节能灯，尽量步行、骑自行车或乘公交车出行，随手拔下电器插头……你看这些经意的小事，其实都是在为"减碳"做贡献。

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低碳生活标准

以下是低碳生活50条准则：

1、少用纸巾，重拾手帕，保护森林，低碳生活。

2、每张纸都双面打印，双面写，相当于保留下半片原本将被砍掉的森林；

3、随手关灯、开关、拔插头，这是第一步，也是个人修养的表现；不坐电梯爬楼梯，省下大家的电，换自己的健康；

4、绿化不仅是去郊区种树，在家种些花草一样可以，还无须开车；

5、是的，一只塑料袋5毛钱，但它造成的污染可能是5毛钱的50倍；

6、完美的浴室未必一定要有浴缸；已经安了，未必每次都用；已经用了，请用积水来冲洗马桶；

7、关掉不用的电脑程序，减少硬盘工作量，既省电也维护你的电脑；

8、相比开车来说，骑自行车上下班的人一不担心油价涨，二不担心体重涨

9、没必要一进门就把全部照明打开，人类发明电灯至今不过130年，之前的几千年也过得好好的；

10、考虑到坐公交为世界环境做的贡献，至少可以抵消一部分开私家车带来的优越感；

11、请相信，痴迷皮草那不过是一种返祖冲动；

12、可以这么认为，气候变暖一部分是出于对过度使用空调/暖气的报复；

13、尽量少使用一次性牙刷、一次性塑料袋、一次性水杯……因为制造他们所使用的石油也是一次性的；

14、如果你知道西方一些海洋博物馆里展出中国生产的鱼翅罐头，还会有这么好的食欲吃鱼翅捞饭么；

15、未必红木和真皮才能体现居家品味；建议使用竹制家具，因为竹子比树木长得快；

16、其实利用太阳能这种环保能源最简单的方式，就是尽量把工作放在白天做；

17、过量肉食至少伤害三个对象：动物，你自己和地球；

18、婚礼仪式不是你憋足28年劲甩出的面子，更不是家底积累的PK。如今简约、低碳才更是甜蜜文明的附件值；

19、认为把水龙头开到最大才能把蔬菜盘碗洗得更干净，那只是心理作用；

20、可以理直气壮地说，衣服攒够一桶再洗不是因为懒，而是为了节约水电；

21、把一个孩子从婴儿期养到学龄前，花费确实不少，部分玩具、衣物、书籍用二手的就好；

22、如果堵车的队伍太长，还是先熄了火，安心等会儿吧；

23、定期检查轮胎气压，气量过低或过足都会增加油耗；

24、定期清洗空调，不仅为了健康，还可以省不少电；

25、一般的车用93#油就够了，盲目使用97#可能既废油，还伤发动机；

26、跟老公交司机学习如何省油：少用急刹，把油门松了，靠惯性滑过去；

27、有些人，尤其是女性，洗个澡用掉四五十升水，洁癖也不用这么夸张

28、科学地勤俭节约是优良传统；剩菜冷却后，用保鲜膜包好再送进冰箱；热汽不仅增加冰箱做功，还会结霜，双重费电；

29、其实空调外机都是按照防水要求设计的，给它穿外套，只会降低散热效果，当然费电；

30、洗衣粉出泡多少与洗净能力之间无必然联系，而低泡洗衣粉可以比高泡洗衣粉少漂洗几次，省水省电省时间；

31、洗衣机开强档比开弱档更省电，还能延长机器寿命；

32、电视机在待机状态下耗电量一般为其开机功率的10%左右，这笔帐算起来还真不太小；

33、如果只用电脑听音乐，显示器就可以调暗，或者干脆关掉；

34、如果热水用得多，不妨让热水器始终通电保温，因为保温一天所用的

降低二氧化碳排放量

电，比一箱凉水烧到相同温度还要低；

35、洗干净同样一辆车，用桶盛水擦洗只是用水龙头冲洗用水量的1/8；

36、可以把马桶水箱里的浮球调低2厘米，一年可以省下近4立方水；

37、建立节省档案，把每月消耗的水电煤气也记记账，做到心中有数；

38、买电器看节能指标，这是最简单不过的方法了；

39、实验证明，中火烧水最省气；

40、10年前乱丢电池还可以能是无知，现在就完全是不负责任了；

41、随身常备筷子或勺子，已经是环保人士的一种标签；

42、冰箱内存放物品的量以占容积的80%为宜，放得过多或过少，都费电；

43、开短会也是一种节约-照明、空调、音响等等；

44、没事多出去走走，“宅”是很费电的；

45、非必要的话，尽量买本地、当季产品，运输和包装常常比生产更耗能；

46、植树为你排放的二氧化碳埋单，排多少，吸多少；

47、衣服多选棉质、亚麻和丝绸，不仅环保、时尚，而且优雅、耐穿；

48、烘干真的很必要吗？还是多让你的衣服晒晒太阳吧；

49、美国有统计表明：离婚之后的人均资源消耗量比离婚前高出42%-61%，让我们用婚姻保护地球吧！

50 、在后备箱里少放些东西吧，那也是重量，浪费汽油资源，还易被盗。　

夏天我们在家用空调时，不要长时间开着，用了几个小时后，就关掉，再开电风扇。这样就能省50%的电；在冰箱内放食物时，食物的量以占容积的80%为宜，用塑料盒盛水制冰后放入冷藏室，这样能延长停机时间、减少开机时间，更节电；用微波炉加工食品时，最好在食品上加层无毒塑料膜或盖上盖子，这样被加工食品水分不易蒸发，食品味道好又省电；开车时尽量避免突然变速，选择合适档位，避免低档跑高速，定期更换机油，轮胎气压要适当和少开空调。短时间不用电脑时，启用"睡眠"模式，能耗可下降到50%以下；关掉不用的程序和音箱、打印机等外围设备；少让硬盘、软盘、光盘同时工作；适当降低显示器的亮度。