石墨与金刚石的物理性质存在明显差异的原因是什么？

1、金刚石和石墨都是由碳原子组成，但是二者碳原子的组合排列方式存在很大差异。

2、金刚石是立方晶体结构，金刚石结构中的每个原子与相邻的4个原子形成正四面体。在金刚石晶体中，每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键，构成正四面体。由于金刚石中的C-C键很强，所以金刚石硬度大，熔点极高；又因为所有的价电子都被限制在共价键区域，没有自由电子，所以金刚石不导电。

3、石墨结构中的每个原子全部以sp2杂化轨道和邻近的三个碳原子形成三个共价单键并排列成平面六角的网状结构，这些网状结构以范德瓦耳斯力联成互相平行的平面，构成层片结构。石墨晶体中层与层之间距离较大，是以范德华力结合起来的，即层与层之间属于分子晶体。分子间作用力很小，所以石墨层与层之间可以滑动，可做李润滑剂；同一平面层上的碳原子各有一个P电子，形成大π键，在电场作用下可以定向移动，所以石墨是电的良导体。