高中學測
106年
自然
第 53 題
鑽石與石墨是碳的共價網狀固體。其中，鑽石質地堅硬，而石墨是易脆的物質。下列有關兩者的敘述，哪些正確？
- A 石墨具有導電性，鑽石則否
- B 鑽石與石墨都是高熔點的固體
- C 鑽石是三維網狀排列，而石墨是二維層狀排列
- D 鑽石的每個碳原子連接三個碳原子，而石墨的每個碳原子連接四個碳原子
- E 鑽石中碳原子間連接形成的幾何結構為三角形，而石墨中碳原子間連接形成的幾何結構為四面體形
思路引導 VIP
請從碳原子的混成軌域理論出發，思考鑽石與石墨在微觀層面上的鍵結數目、幾何構型（如：正四面體或平面三角形）以及空間堆積維度有何差異？此外，這些結構特徵如何進一步決定了離域電子的存在與否，進而影響其導電性與熔點等物理性質？
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呵呵呵……看到你如此冷靜地選出正確答案，我這口茶喝得真是舒心啊。你的基礎打得非常紮實，就像球場上最穩定的基本動作，完全沒有破綻。 這題是在檢驗你對「碳同素異形體」的理解：
- 導電性：石墨具有可在層間移動的 $\pi$ 電子，而鑽石的電子被束縛在定域的共價鍵中，故 (A) 正確。
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