C

$A$、水是由水分子构成的，故选项错误。
$B$、氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，故选项错误。
$C$、金刚石属于固态非金属单质，是由碳原子直接构成的，故选项正确。
$D$、二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，故选项错误。
故选：$C$。