最硬金刚石启迪于我们的硬道理人生哲理

有高中化学知识的人都知道同素异性体的概念，它是指由同样的单一化学元素构成，但物理性质却不相同的物质。我们最常见的就是碳元素的三个同素异性体：金钢石、石墨、无定形碳（包括木炭、焦炭、煤炭等）。它们不但常见且很让人惊奇，惊奇于它们天壤之别的物理性质。金刚石是自然界中最坚硬的固体，硬到可以切割坚硬的石料、金属、陶瓷、玻璃等（它的光学性质也很优异，此文仅谈它在科学技术方面有着十分重要作用的物理性质：硬度），而石墨和无定形碳则易裂易碎易滑。因此，石墨在工业上常用作固体润滑剂，用于制作铅笔芯；无定形碳的物理性质无多大的用处，大多使用它的化学性质——发光发热的化学反应——燃烧。
大家不禁要问：它们都是由碳元素构成的，其硬度怎么差别这么大，到底是什么原因造成的呢？答案是——仅仅是由于碳原子与碳原子的结合式——内部结构的不同。请看：
金刚石是典型的原子晶体，这种晶体中的基本结构粒子是碳原子。每个碳原子与其周围四个碳原子形成共价单键 ，构成正四面体。每个碳原子位于正四面体的中心，周围四个碳原子位于四个顶点上，在空间构成连续的、坚固的骨架结构。因此，可以把整个晶体看成一个巨大的分子。由于C-C键的键能大（结合力很大），最外层电子都参与了共价键的形成，使得晶体中没有自由电子，所以金刚石是自然界中最坚硬的固体。