书城自然科学讲给中学生的课外知识——连·化学经纬
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第4章 不平凡的碳

碳可以说是一种不平凡的,也是最奇妙的元素。人类在远古时代就已经认识了碳。碳的拉丁文名称是指煤炭。现在,人们已发现的元素有110多种了。全世界已发现的化合物种类已经超过1000万种(包括人造化合物),不含碳的化合物还不到10万种,碳的化合物几乎是不含碳的化合物的100倍。“碳的一家”说得上是物质世界最庞大的家族了。

碳在地球上占地壳总重量的0.4%,只有氧的1/49,硅的1/26。可是,碳在生命世界里却有着非常重要的地位。碳是构成生命的主要原料,各种有机物质里都含有碳,而生命却使碳发生了千变万化。

其实,地球上到处都看到有碳的“化身”。大气里的二氧化碳有2万多亿吨,二氧化碳能吸收红外线,使地球上昼夜的温差变化较小,为生命提供了适宜的生存环境。每年,绿色植物通过光合作用将大气里的二氧化碳变成纤维素、淀粉和蛋白质,供给动物和人类食用。

现在,地球上动植物的活机体里,大约含有7000亿吨碳,构成了植物的根、茎、叶和动物的骨、肉、血液。古代动植物的遗体在地壳里变成了煤炭、石油和天然气,大约有6.5万亿吨。

在沉积岩里,大约有近5万亿吨的碳,包括石灰岩和海洋里的珊瑚岛礁。在水里也有不少溶解了的二氧化碳。

几十亿年来的地球进化史,是一支伟大的生命进行曲,它的主旋律就是碳的化学演变;这个千姿百态、蔚为壮观的生命世界,建筑的栋梁材料就是碳元素。

地球上现有的植物和动物,不管它们的外貌怎样不同,都源自一个共同的祖先,属于一个家族系统。从简单的、低等的生物,缓慢地演变为复杂的、高等的生物,这是生物的进化。因而凡是生命,都有共同的物质基础,生命是统一的。