學生眾：石墨晶體中微粒間通過共價鍵(層內）和範德華力(層間）結合，不是原子晶體，是混合晶體。
老師：我們對金剛石和石墨的結構有了初步的了解，試著解釋它們在物理性質上的差異：
（1）為什麼金剛石很硬而石墨很軟？（2）為什麼石墨導電而金剛石不導電？為什麼它們都具有較高的熔點？
學生乙：金剛石很硬是因為原子間通過共價鍵結合，而石墨中層與層之間原子間以範德華力結合，所以石墨很軟；金剛石晶體中碳原子的4個電子都形成了共用電子對，沒有可以自由移動的電子，而石墨晶體中每個碳原子還有一個電子沒成鍵，可以自由移動，因此可以導電；石墨和金剛石晶體中碳原子之間都以共價鍵結合，若要使它熔化的話，需要破壞共價鍵，因此熔點較高。
老師：介紹金剛石的用途：金剛石有什麼用？學生丙：我們比較熟悉的是劃玻璃，做鑽頭等。老師：利用它的什麼性質？學生丙：堅硬。
老師：石墨外表看上去其貌不揚,但也有極其重要的應用。在科索沃戰爭中,北約發言人揚言控製了南聯盟的“電力開關”。1999年5月晚,美國空軍在轟炸南聯盟首都貝爾格萊德時使用了一種神秘武器，果然造成了貝爾格萊德及周圍地區的大麵積停電，這種神秘武器是什麼呢？學生丁：石墨炸彈。
老師：對，就是石墨炸彈。石墨炸彈罐內裝有大量經過處理的石墨絲。石墨絲比人的頭發還細，具有極強的導電能力。電站或變電網絡的髙壓線一旦被石墨絲纏上，瞬間即可造成電網短路，燒毀電力設備，導致大麵積停電。石墨的用途主要與它的結構有關。石墨還可做潤滑劑，應用於冶金工業、電解工業的電極等(氯堿工業）。
老師：石墨的這些用途主要用的是它的什麼性質？學生戊：潤滑性、導電性。
老師：這裏我們介紹金剛石的一種新的用途。在此基礎上發明了一種新的工藝，給物質的表麵鍍上一層金剛石薄膜，它的問世是材料科學領域中一項非常重要的發明。金剛石薄膜具有
極其優異的物理和化學性質，如高硬度、低摩擦係數、散熱性能好等，這些優異性質的組合和良好的化學穩定性等，使得金剛石薄膜在各個工業領域中具有極其廣泛的應用前景。目前國際上開發方向有以下幾個方麵：
[投影]
一、其導熱性約是矽材料的2萬倍，它將取代矽材料製造新一代計算機，使同體積計算機功能將擴大2萬倍或體積大大縮小，同時抗酸堿、抗輻射、抗高溫，從而能使計算機在惡劣環境下工作；二、利用其高硬度和優異的光學性質組合還可以開發出永不磨損的攝像機、照相機等各種紅外光學鏡頭；
三、美、日等國利用金剛石薄膜能發射冷陰極電子的特點製造出高清晰、超薄、超大屏幕的電視機、計算機顯示器，而且極省電。
老師：金剛石在工業上的用途越來越廣，而天然金剛石很少，而且價格昂貴。由於石墨在自然界中大量存在，人們就開始考慮能不能在一定條件下，使石墨轉化成金剛石？
學生猜測：應該可以吧。
老師：人們經過長期的摸索和實踐，已經成功地用石墨製得了金剛石。我們一起從結構上加以分析。請你們對比石墨和金剛石的模型，觀察它們的結構特點；試分析石墨的層狀結構發生什麼根本變化才可以得到金剛石的空間網狀結構？
[學生討論]
[教師提示]從微觀出發，石墨與金剛石最大的差別在於每個碳原子的成鍵方式不同，由3條共鍵變為4條鍵。每個碳原子與相鄰碳原子之間的位置關係應該怎樣變化？
學生甲：由三角形的中心變為四麵體的中心，鍵角由120。變為109。
老師：平麵的六元環怎樣變化？
學生乙：變為不共麵的六元環。石墨的層狀結構變化可以得到金剛石的空間網狀結構。
老師：每個碳原子成3個鍵,還有1個電子，需要再成1條鍵，但不會與層內的原子成鍵，必須是層與層之間的碳原子成鍵，才能使得碳原子脫離原來的平麵，從三角形的中心轉變成正四麵體的中心。從而使得石墨晶體中的平麵六元環向金剛石晶體中不共麵的六元環轉化，最終完成石墨的層狀結構向金剛石的空間網狀結構的轉化。什麼條件下才能完成這種轉變呢？
學生丙：如果我們對比石墨晶體中層與層之間的距離，發現它遠遠大於金剛石晶體中碳原子之間的鍵長。
老師：采用什麼方法才能縮短石墨晶體中層與層之間的距離呢？
學生丁：采用高壓的方法。老師：在高壓下會發生什麼變化？
學生丁：在高壓下，石墨層間距離縮小,接近到一定程度時，平麵上每個碳原子有1個電子，層與層的碳原子之間可形成新的共價鍵，每層一半(相間的)碳原子與上一層的碳原子結合成鍵，另一半碳原子與下一層的碳原子結合成鍵，使得每個碳原子從三角形的中心轉變成正四麵體的中心，從平麵六元環向空間六元環轉變。最終完成從石墨的層狀結構向金剛石的網狀結構的轉化。
老師：以上是我們從結構上分析，科學家最初是怎麼實現這些想法的呢？一個世紀之前，就有人開始實驗了。第一個嚐試這項工作的是法國科學家莫瓦桑。莫瓦桑是這樣設計的：將石墨顆粒置於熔融鐵水中；將這個混合物傾人冷水中。老師：請大家思考此時會有什麼結果？學生戊：液滴遇冷凝固，形成堅硬外殼，而內部溫度仍很高，向外膨脹，在溶融體內部會產生髙壓，在這種高溫高壓的條件下，石墨會轉化成金剛石。
得到熔融體後，分離鐵和產物。老師：怎樣才能分離鐵和最終的產物呢？學生己：將產物溶於酸。
老師：很好。將產物溶於酸後，剩下的幾個固體小顆粒莫瓦桑認為就是金剛石。我們來看看他采用了什麼樣的驗證方式呢？
⑴驗證方法：將固體點燃，證明生成的氣體是二氧化碳。老師：他的驗證方案有什麼問題嗎？學生庚：即使石墨沒有轉變為金剛石，它燃燒的產物仍然是二氧化碳，他應該試圖尋找它們物理性質的差別。
老師：大家分析得很透徹。一次試驗失敗了，人們仍在不停地努力。一直到了1954年，美國通用電氣公司發現自然界中的金剛石往往存在於某種特定的熔劑中，他們將石墨和硫化鐵的混合物放入石墨管中，在1650尤、109帕的條件下，得到微細、透明的晶體。他們的證據來自三方麵：