你能想到普通的铅笔和晶莹剔透的钻石其实是“孪生兄弟”吗？ 1796年，英国伦敦有一位化学家，别出心裁地燃烧钻石，闪光的宝石竟变成了二氧化碳气体。这使他明白了一个道理，即金刚石是碳的化身。20世纪初，科学家们又证明石墨和碳是一家。从此证明了坚硬的金刚石与软、脆的石墨、木炭是“孪生兄弟”。金刚石、石墨和炭黑有各自不同的外貌，却都是碳元素构成的。科学家把这类由同种元素构成的不同性质的物质，叫做同素异形体。那么，为什么由同一种碳原子组成的物质，外貌、性质却大不相同呢？科学家研究后，发现原来是 由于原子的排列形式不一样引起的。金刚石结构中，每一个碳原子周围有四个碳原子，距离都是相等的，原子之间组成 一个强有力的整体。而石墨内部的一个碳原子同相邻的四个原子间的距离是不相等的。离得较远的两原子之间的“拉力”较弱，容易断裂“分手”，这样，金刚石和石墨就出现了硬和软的不同“个性”。人们总以为光彩夺目的金刚石最贵重，其实这是带杂质的金刚石。纯净的金刚石应该是无色透明的。金刚石比同体积的水重三倍半，又硬得出奇，可以用来刻划玻璃和制做钻机的钻头，开采石油。石墨是松软的、不透明的灰黑色细鱗片状的晶体，它同金刚石恰恰相反，是最软的矿物之一。把石墨和黏土混合,就可以用来做铅笔芯。掺的粘土越多，铅笔芯越硬。干电池中的碳精棒，也是它的一种“化身”。炭黑是极细的碳粉末，是比较纯粹的无定形碳。它在黑色的油墨里充当了颜料的“主角”。
是碳原子构成的嘛，如果说是，那么为何两者性状差异如此之大，而且很多领域不能够相互替代（科学真理教徒也许会拿石墨戒指去求婚，反正都是碳原子）；如果说不是，那么为何有人质疑中药阿胶和普通食用明胶成分没有大差异，所以就没有药效？以此类推，现代营养学认定人的生命基础物质反正无外乎维生素蛋白质脂肪碳水化合物之类，为何我们还要吃各种美食？每天嗑药打点滴不就行了吗？为什么觉得林志玲高圆圆饰女神而凤姐就是恐龙？反正在解剖学意义都是雌性生物体，在分子生物学层面上都是一大堆有机盐嘛！有人说我又要喷科学真理教徒了，对，就是要揭开他们封之为神的建立在还原论和机械唯物论基础上的现代医学的诸多荒谬之处！
碳原子排列结构不同，所以石墨质软，金刚石磨石硬度是10
