金刚石每个碳原子与其他四个碳原子以单键形式结合且为sp3杂化形式即四面体型，全为饱和键。而石墨是每个摊与其它三个碳相连，并与其中一个形成双键不饱和键，即为sp2杂化形式，平面三角形，即生成片状，而每一层有很多碳组成，分子量大，层间有强范德华力而形成片状层叠的晶体，故而其熔点为96到3900度这样一个范围，低温为层间分离，高温为碳原子之间化学键断裂。由于有双键，故熔点比金刚石3650℃高。并且石墨中的双键相互共轭，形成π键，即有自由移动电子，故在某一方向有良好导电性，金刚石则为绝缘体。并且有双键，则可以与氢气等物质发生加成或氧化反应，而金刚石只能发生燃烧等在剧烈条件下才能发生的反应
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