碳是一种神奇、充满未知而又令人敬畏的化学元素。通过对碳元素部分同素异形体和纳米结构与化学化工学科素养中的科学探究与创新创造意识、科学态度与社会责任等与科学精神密切相关的几个方面的关联与探讨,阐述了如何通过碳元素相关科学知识来体现化学化工学科核心素养和课程思政引导。同时,期望通过对化学化工学科素养的深刻理解,去感受丰富多彩的碳物质世界中科技前沿知识与发现的魅力。