1. 用杂化轨道理论解释说明金刚石和石墨的结构特征和物理特征。

步骤 1：金刚石的结构特征
金刚石中的每个碳原子通过sp3杂化轨道与另外四个碳原子形成四个共价键，形成一个正四面体结构。这种结构使得金刚石具有非常高的硬度和熔点，同时由于其原子间键合紧密，导电性和导热性较差。

步骤 2：石墨的结构特征
石墨中的每个碳原子通过sp2杂化轨道与另外三个碳原子形成共价键，形成一个平面六边形结构。每个碳原子的未参与杂化的p轨道垂直于平面，形成一个π电子云，使得石墨具有良好的导电性和导热性。石墨的层状结构使得其具有良好的延展性。

步骤 3：物理特征的解释
金刚石的硬度高、导电性和导热性差，是因为其原子间键合紧密，结构稳定。石墨的导电性好、导热性好、延展性好，是因为其层状结构和π电子云的存在，使得电子可以在层内自由移动。