石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质，为什么物理性质会出现很大的差异？

Question

如题

Answer 1

金刚石和石墨的异同点：

石墨

　　石墨和金刚石都属于碳单质，二者的化学式都是c，石墨结构中有共价键、分子键等，他们的化学性质基本相同。但金刚石和石墨却不是同种物质，它们是由相同元素碳构成的同素异型体。主要是因为他们的空间结构是不同的，石墨单质的各原子间构成正六边形的平面结构，呈片状，层与层之间有分子键，层之间容易滑动，所以石墨质软，深灰色，有金属光泽，手摸有滑腻感并留有深灰色痕迹。又因为正六边形结构稳定，所以石墨耐高温，因此石墨可以做高温润滑剂。 石墨具有良好的耐高温、导电、导热、润滑、可塑及化学稳定性等性能。

　　上图是石墨层状晶体结构

金刚石

　　金刚石也是碳单质，和石墨的化学性质基本相同，但物理性质却不相同。金刚石的碳原子间是立体的正四面体结构，呈金字塔形结构，整体上呈正八面体形状的晶体，结构很稳固，这也就导致了金刚石的硬度很高。此外金刚石几乎不导电，是天然存在的最硬物质，它的导热性很差，熔点很高，且无色透明。

上图是金刚石的晶体结构

石墨和金刚石的用途：

石墨用途： 

　　在冶金工业中，用于制造石墨坩埚和翻砂铸模面的涂料和炼钢炉衬里和保护渣等；

　　电气工业方面，做电极、电刷、电池正极导电材料、碳管等；

　　在化学工业中，做耐酸碱制品和化肥工业用的催化剂材料以及耐高温、高压密封件等；

　　此外，还可做润滑剂、防腐油漆、颜料、铅笔芯、火药、原子能反应堆中的中子减速剂及宇航工业中的抗腐剂等。

常见的石墨用具：

   â‘ é“…笔芯

    ②石墨润滑剂

    ③高纯石墨电极棒

金刚石用途：

       åœ°è´¨é’»å¤´å’ŒçŸ³æ²¹é’»å¤´é‡‘刚石、拉丝模用金刚石、磨料用金刚石、修整器用金刚石、玻璃刀用金刚石、硬度计压头用金刚石、工艺品用金刚石。若涂在音响纸盆上，音箱音质会大为改善。此外，经过打磨的金刚石就成为供欣赏的钻石饰品，钻石由于折射率高，在灯光下显得闪闪生辉，成为女士最爱的宝石。巨型的美钻可以价值连城。

常见的金刚石用具：

    ①钻石

    ②金刚石刀具

    ③金刚石锉刀

Answer 2

这是金刚石的三维结构这是石墨的三维结构结构决定性质所以物理性质差别很大

Answer 3

解：因为晶体结构不同，晶体类型不同石墨是过渡晶型金刚石是原子晶体

Answer 4

组成的结构不同