金刚石和石墨都由碳元素组成，为什么性质却不同？
甜心布丁 金刚石之所以拥有极高的硬度和熔点，是因为其内部的碳原子采用了SP3杂化轨道。每个碳原子都与周围的四个碳原子通过极强的共价键相连，构成了一个无限延伸的正四面体三维骨架结构。这种结构非常稳固，所有的价电子都紧紧地束缚在共价键中，因此金刚石不仅硬度极大，而且不具备导电能力。
甜心布丁 评论 (2)
讲得很清晰，SP3杂化和三维骨架确实是关键。不过如果补充一点石墨是SP2杂化形成层状结构，通过范德华力结合，这样对比着看，两者性质差异巨大的原因就一目了然了。
补充一点，石墨因为层状结构，层间只有范德华力，容易滑动所以软，但层内有离域电子所以导电。同一元素不同结构真是神奇。