化学键与分子结构复习课课件

化学键与分子结构复习课欢迎参加化学键与分子结构复习课本课程将系统地回顾化学键的各种类型、分子构型、晶体结构以及它们与物质性质的关系通过本课程，您将加深对化学键本质的理解，提高解决相关问题的能力化学键是化学反应的核心，理解化学键对于掌握化学反应机理、预测物质性质至关重要让我们一起开始这段探索微观世界奥秘的旅程课程目标掌握化学键基本理论掌握分子结构与性质的12关系理解离子键、共价键、金属键和氢键等不同化学键的形成机运用理论和杂化轨道VSEPR制、特点及其对物质性质的影理论解释和预测分子的空间构响，能够根据原子的电子构型型，理解分子极性与物质性质预测化学键的类型的关系，能够分析晶体结构的特点提高解题能力3通过典型例题分析和练习，掌握化学键与分子结构相关问题的解题技巧和方法，提高解决复杂问题的能力，为高考或大学化学学习打下坚实基础化学键的基本概念定义形成原因能量变化化学键是原子之间通过电子相互作用而形原子通过失去、获得或共享电子，实现最化学键的形成通常伴随着能量的释放，而成的一种强烈的吸引力这种作用使得原外层电子壳层的稳定结构（通常是八电子化学键的断裂则需要吸收能量这种能量子能够结合成稳定的分子或晶体化学键稳定结构，也称为满足八隅规则）这变化是化学反应的基础，也是判断反应能的形成本质上是为了降低体系的能量，使种电子间的相互作用导致了化学键的形成否自发进行的重要依据体系趋于更稳定的状态化学键的类型共价键离子键非金属元素之间的电子共享2金属元素和非金属元素之间的电子转移1金属键金属元素之间的特殊键合35范德华力氢键分子间的微弱作用力4含、、的分子间特殊作用F ON化学键可分为强化学键和弱化学键强化学键包括离子键、共价键和金属键，键能通常在范围内弱化学键包括氢100-1000kJ/mol键和范德华力，键能通常小于不同类型的化学键赋予物质不同的性质和特点50kJ/mol离子键定义形成条件离子键是由于金属原子失电子和两种元素的电负性差值较大（通非金属原子得电子形成相反电荷常大于），一种元素容易失

1.7的离子，通过静电引力相互吸引去电子（金属元素），另一种元而形成的化学键离子键通常形素容易得到电子（非金属元素）成于金属元素和非金属元素之间形成离子键的过程一般伴随着电子的完全转移特点离子键具有无方向性、饱和性不强、高熔点、高沸点的特点含有离子键的化合物在熔融或水溶液状态下能够导电，但固态通常不导电离子键的强度与离子电荷数成正比，与离子半径之和成反比离子键的形成过程电子转移1金属原子失去价电子，形成带正电荷的阳离子；非金属原子得到电子，形成带负电荷的阴离子例如，钠原子失去个电子形成，氯原子1Na+得到个电子形成1Cl-静电吸引2带相反电荷的离子之间产生强烈的静电吸引力这种吸引力就是离子键以氯化钠为例，和之间形成强烈的静电吸引，形成了稳定的Na+Cl-分子NaCl晶格形成3大量离子按照特定的排列方式形成三维晶格结构在这种结构中，每个离子都被多个相反电荷的离子所包围，形成稳定的晶体氯化钠晶体中，每个被个包围，每个也被个包围Na+6Cl-Cl-6Na+离子键的特点无方向性高熔点高沸点特定条件下导电离子键是通过静电作用由于离子间存在强烈的固态离子化合物中，离力形成的，这种力在空静电吸引力，需要较高子被固定在晶格中不能间中是均匀分布的，没的能量才能克服这种作移动，因此不导电但有特定的方向离子键用力使离子键断裂因在熔融状态或水溶液中的强度与离子间距离的此，含有离子键的化合，离子可以自由移动，变化成反比，因此离子物通常具有较高的熔点能够导电，这是离子键结构通常是紧密排列的和沸点化合物的重要特征典型离子化合物离子化合物在我们的日常生活和工业生产中无处不在氯化钠是我们熟悉的食盐；氧化钙（生石灰）用于建筑和农业；硫酸铜是重要的杀菌剂和电镀原料；氯化铝用于水处理和有机合成；氢氧化钠（烧碱）则广泛应用于肥皂制造和造纸工业这些化合物都具有典型的离子键特征高熔点、高沸点、易溶于水（少数例外），熔融或水溶液能导电，固态不导电，通常呈现规则的晶体形态共价键电子共享原子间通过共用电子对形成的化学键1方向性2在空间中具有特定的方向饱和性3一个原子只能形成一定数量的共价键多样性4可以形成单键、双键、三键等多种形式共价键主要存在于非金属元素之间，是通过原子间共享电子对而形成的化学键与离子键不同，共价键中的电子不是完全转移，而是在原子间共享共价键的形成通常遵循八隅规则，即原子通过形成共价键使其最外层电子达到个（氢原子达到个），从而获得稳定的电子构型82根据电子共享的不同方式，共价键可分为极性共价键和非极性共价键；根据轨道重叠方式的不同，可分为键和键；根据共享电子对数目的不同，可分为单键、σπ双键和三键共价键的形成过程稳定构型形成能量降低分子中的原子通过形成共价键，使电子共享电子在两个原子核之间运动，同时其最外层电子壳层趋于稳定构型（电子轨道重叠重叠区域的电子同时属于两个原子受到两个原子核的吸引，使体系的通常是满足八隅规则）例如，两个原子的电子轨道相互接近并重，形成共享电子对每个共享电子总能量降低，形成稳定的分子能₄分子中的碳原子通过与四个CH叠，共享轨道中的电子轨道重叠对构成一个共价键例如，H₂分量的释放使得共价键的形成过程通氢原子形成共价键，达到了类似于的方式决定了共价键的类型（σ键子中两个氢原子各贡献一个电子，常是放热的稀有气体的稳定电子构型或键）形成一个共享电子对π共价键的特点方向性饱和性键能大小适中共价键在空间中具有特一个原子能形成的共价共价键的强度通常在定的方向，这是由形成键数目是有限的，通常之200-800kJ/mol键的电子轨道的空间取由其最外层电子数决定间，比离子键稍弱但仍向决定的方向性导致例如，碳原子最多可属于强化学键不同类了分子具有特定的几何形成个共价键，氮原型的共价键，如键4C-H构型，如水分子的形子最多可形成个共价、键、键等具V3C-C C=C结构，甲烷分子的四面键，氧原子最多可形成有不同的键能，这决定体结构等个共价键了化学反应中键断裂的2难易程度极性共价键和非极性共价键非极性共价键极性共价键当两个相同的原子形成共价键时，共享电子对受到两原子核的吸当两个不同的原子形成共价键时，由于电负性差异，共享电子对引力相等，电子云在空间上对称分布，形成非极性共价键如会被电负性大的原子吸引得更多，电子云分布不对称，形成极性₂、₂、₂、₂等分子中的共价键都是非极性的共价键如、、等键都是极性共价键H ON Cl H-ClH-O C-O非极性共价键的特点是共享电子对均匀分布，分子中没有明显的极性共价键的特点是共享电子对偏向电负性大的原子一侧，导致电荷中心分离，分子的偶极矩为零或接近零分子内部的电荷分离，形成局部的正负电荷中心（和）极δ+δ-性共价键的极性程度与参与成键的两原子电负性差值成正比键和键σπ键（键）键（键）σsigmaπpi键是由原子轨道沿键轴方向正面键是由原子轨道侧面平行重叠形σπ重叠形成的共价键电子云分布在成的共价键电子云分布在键轴两两原子核的连线上键的特点是侧的空间中键的特点是强度较σπ强度高、稳定性好，允许原子绕键弱、稳定性较差，不允许原子绕键轴自由旋转所有的单键都是键轴自由旋转双键由一个键和一σσ，如、、等个键组成，三键由一个键和两H-H C-H C-Cπσ个键组成π比较键比键更强更稳定，在分子中键先形成，键后形成；当分子受到外力σπσπ作用时，键先断裂，键后断裂键的存在使分子具有特定的几何构型和πσπ化学反应性，如乙烯分子中双键使分子呈平面结构，并能发生加成反应C=C单键、双键和三键单键1单键是由一对电子形成的共价键，是一个键例如，甲烷（₄）分子中的σCH键，乙烷（₂₆）分子中的键单键允许分子片段绕键轴自由旋转C-H C H C-C，因此具有构象多样性单键的键长较长，键能较小，稳定性较好双键2双键是由两对电子形成的共价键，包括一个键和一个键例如，乙烯（σπ₂₄）分子中的键，甲醛（₂）分子中的键双键不允许分子C HC=C CH O C=O片段自由旋转，使分子呈平面构型双键的键长比相应的单键短，键能更大三键3三键是由三对电子形成的共价键，包括一个键和两个键例如，乙炔（σπ₂₂）分子中的键，氰化氢（）分子中的键三键使分子呈直C HC≡C HCNC≡N线构型，具有高度的刚性三键的键长最短，键能最大，但化学稳定性较差，易于发生加成反应配位共价键成键特点配位共价键是由一个原子（给体）提供一对孤对电子，另一个原子（受体）提供空轨道，通过电子对共享形成的共价键与普通共价键不同，配位共价键的共享电子对完全由一方提供形成条件形成配位共价键需要一个具有孤对电子的原子或基团（碱）和一个Lewis具有空轨道的原子或基团（酸）例如，₃分子中的原子有Lewis NHN一对孤对电子，可以提供给⁺离子的空轨道，形成₄⁺H NH典型例子常见的配位化合物包括络合物如₃₄⁺、₆⁻等[CuNH]²[FeCN]³在生物体内，血红蛋白中铁离子与氧气的结合，酶与底物的结合等都涉及配位共价键的形成配位共价键在催化、药物设计等领域具有重要应用金属键定义特点金属键是金属元素原子间通过共享自由移动的价电子形成的化学键金属原子排列成晶格，其最外层电子（价电子）1离开原子成为自由电子，在整个金属晶体中自由移动，形成电子海形成机制金属原子的价电子容易失去，形成带正电荷的金属离子（金属阳离子）和自由电子这些自2由电子不属于任何特定原子，而是属于整个金属晶体，它们在正离子之间自由移动，通过静电作用将金属阳离子结合在一起关键特性金属键具有强度大、方向性不明显的特点金属键使金属具有良好的导电性、导热性、延展性和金属光泽等特性金属键的强度随着3参与成键的价电子数增加而增强，这解释了为什么过渡金属通常具有较高的熔点和沸点金属键的特点导电性和导热性1由于存在自由移动的电子，金属具有优异的导电性和导热性在电场作用下，自由电子定向移动形成电流；在温度梯度下，电子的热运动可以迅速传递热量这使金属成为电线和散热器的理想材料延展性和韧性2金属键没有明显的方向性，当外力作用使金属原子层相对滑动时，金属键可以在新位置重新形成，而不会断裂这解释了为什么金属可以被锤打成薄片（延展性）或拉伸成丝（韧性），而不像离子化合物那样容易碎裂金属光泽3金属中的自由电子能够吸收并重新辐射各种波长的可见光，产生特有的金属光泽当光照射到金属表面时，自由电子被激发并振动，然后重新辐射光能，使金属表面呈现出明亮的反光效果高熔点和沸点4许多金属（特别是过渡金属）具有高熔点和沸点，这与金属键的强度有关金属键的强度通常与参与成键的价电子数有关，价电子数越多，金属键强度越大，熔点和沸点也就越高氢键定义特点氢键是氢原子共价连接在强电负性原子（通常是、、）上时氢键的强度介于共价键和范德华力之间，约为，F ON20-40kJ/mol，与另一分子或同一分子中的电负性强的原子之间形成的一种特比普通共价键弱得多，但比一般的分子间作用力强得多氢键具殊的分子间或分子内作用力有一定的方向性，倾向于沿直线方向形成氢键的本质是氢原子与电负性强的原子（如、、）形成极性氢键的形成会导致物质的特殊性质，如水的高沸点、冰的密度小F ON共价键后，氢原子带部分正电荷（），与另一个分子中电负性于水、蛋白质的二级结构、的双螺旋结构等氢键在生物体δ+DNA强的原子上的孤对电子之间产生的静电吸引系中起着关键作用，是维持生物大分子特定构象的重要因素氢键的形成条件电负性差异氢原子必须与电负性很强的原子（通常是、、）形成极性共价键，使氢原子带有明显的部分正电荷1F ONδ+电负性越大，形成的氢键越强供体与受体需要氢键供体和氢键受体供体是带有极性键的基团，受体则是具有孤X-H Y:X-H2对电子的原子或基团例如在水分子间，一个水分子中的作为供体，另一个水分O-H子中的氧原子作为受体空间构型氢键形成时，供体、氢原子和受体倾向于排列成直线或接近直3线的构型，以最大化静电作用分子的空间构型应允许供体和受体足够接近，通常氢键长度在之间

0.15-

0.25nm氢键的影响物理性质影响生物大分子结构化学反应性氢键显著提高了物质的氢键决定了蛋白质的二氢键在酶催化、分子识熔点、沸点和溶解性级结构螺旋和折别和超分子组装中起关α-β-例如，水的沸点比同周叠、的双螺旋结键作用许多药物的作DNA期其他氢化物₂构，以及的特定折用机制依赖于与靶蛋白H S,RNA₂高得多，这是因叠构象这些结构对生形成特定的氢键在有H Se为水分子间能形成氢键物大分子的功能发挥至机合成中，氢键可以影氢键也使冰的密度小关重要没有氢键，生响反应的区域选择性和于水，导致冰漂浮在水命的复杂分子系统将无立体选择性，是重要的面上，这对水生生物的法维持其特定空间结构非共价相互作用生存至关重要范德华力定义与类型特点影响因素123范德华力是分子或原子间的微弱相互作范德华力是最弱的化学键，强度通常在分子的大小、形状和极性都会影响范德用力，包括三种类型偶极偶极作用范围内它没有方向华力的强度分子量越大，电子云越容-

0.5-10kJ/mol、偶极诱导偶极作用和色散力（伦敦性，作用距离短，强度与分子间距离的易发生形变，色散力越强；分子极性越-力）这些作用力的本质是由于电子分六次方成反比尽管单个范德华力很弱大，偶极力越强温度升高会减弱范德布不均匀导致的暂时或永久性电荷分离，但数量众多时，其累积效应可以产生华力，这解释了为何许多非极性物质在而产生的静电吸引显著影响，如壁虎能在光滑墙面爬行就室温下是气态或液态是利用了数百万个范德华力的累积效应分子间作用力比较不同类型的化学键和分子间作用力在强度上有显著差异离子键、共价键和金属键属于强化学键，键能通常在范围内；而氢键和范德华力属于弱相互作用力，键能通常小于100-1000kJ/mol50kJ/mol强化学键决定了分子的基本结构和化学反应性，而弱相互作用力则对物质的物理性质（如熔点、沸点、溶解性）和大分子的空间构型有重要影响在生物系统中，弱相互作用力尤为重要，因为它们允许分子结构在保持整体稳定的同时具有足够的灵活性分子的空间构型分子的空间构型是指分子中原子的三维排列方式，决定了分子的形状、对称性和性质分子构型主要取决于中心原子周围的价电子对分布，包括成键电子对和非键电子对（孤对电子）常见的分子构型包括直线型（如₂、₂₂）、平面三角形（如₃、₃⁻）、四面体形（如₄、₄⁺）、形（如₂、₂）、三角锥形（如CO C H BFCO²CH NHV H O SO₃、₃）、平面四方形（如₄）、八面体（如₆）等分子构型影响了分子的极性、反应性、光谱特性和生物活性等重要性质NH PFXeF SF分子的极性分子极性的本质影响因素极性分子的特点分子极性是指分子中正负电荷中心不重合极性键的存在是分子极性的必要但非充分极性分子倾向于与其他极性分子或离子通，产生了永久性的偶极矩偶极矩是表示条件即使分子含有极性键，如果分子具过偶极偶极力或离子偶极力相互作用--分子极性大小的物理量，单位为德拜有高度对称的几何构型，各键的偶极矩可极性分子通常具有较高的沸点、较好的D分子极性源于两个因素键的极性和分能相互抵消，使整个分子呈非极性例如水溶性，在电场中会发生定向排列极性子的几何构型，四氯化碳₄分子含有极性键分子在化学反应、生物过程和材料科学中CClC-Cl，但由于其四面体对称构型，四个具有重要意义C-Cl键的偶极矩相互抵消，整个分子为非极性分子的极性判断确定键的极性首先判断分子中各键的极性如果键连接的两个原子电负性相同（如、），H-H Cl-Cl则键为非极性；如果电负性不同（如、），则键为极性，电子云偏向电负性H-Cl C-O大的原子一侧电负性差值越大，键极性越强分析分子几何构型根据分子的几何构型，考虑各极性键偶极矩的矢量和如果分子具有高度对称性（如₃的平面三角形、₄的四面体形、₂的直线型），即使含有极性键，各键偶极BF CHCO矩也可能相互抵消，使分子呈非极性考虑非键电子对影响非键电子对（孤对电子）也会影响分子极性例如，₃和₃分子中的非键电子对NH PF破坏了分子的对称性，增强了分子的极性在水分子中，两个非键电子对与两个键O-H一起，使分子具有明显的极性综合判断综合考虑键极性和分子构型，判断分子的最终极性一般规则是对称构型且键相同的分子通常为非极性；不对称构型或含有不同极性键的分子通常为极性例如，₄为CCl非极性，而₃为极性CHCl理论VSEPR基本原理应用步骤表示法AX Eₙₘ价层电子对互斥理论（应用理论时，首先确定中心原子的理论使用表示法描述分子Valence ShellVSEPR VSEPRAX Eₙₘ）认为价电子总数，然后计算中心原子周围的电子构型表示中心原子，表示与中心原子Electron PairRepulsion TheoryA X，分子中心原子周围的电子对（包括成键电对数量，包括成键电子对和非键电子对根相连的原子数，表示中心原子上的非键电E子对和非键电子对）由于静电排斥，会尽可据电子对总数确定基本构型（如₂为线子对数例如，水分子表示为₂₂（AX AX E能远离彼此，从而决定分子的几何构型电性、₃为三角形、₄为四面体等）中心原子氧连接个氢原子，氧上有对非AX AX22子对间的排斥力大小顺序为非键电子对最后，考虑非键电子对的存在，预测实际的键电子），预测为弯曲形（实际为形）-V非键电子对非键电子对成键电子对分子构型-成键电子对成键电子对-线型分子二氧化碳₂乙炔₂₂氯化亚汞₂COC HHgCl二氧化碳是典型的线型分子，中心碳原子与两乙炔分子中两个碳原子之间形成三键氯化亚汞分子中，中心汞原子与两个氯原子形H-个氧原子形成两个双键根据，分子整体呈线型每个碳原子周围成共价键，分子呈线型构型这O=C=O C≡C-H Cl-Hg-Cl理论，中心碳原子周围有两对成键电有两对成键电子对，没有非键电子对，符合种线型结构与汞原子的电子构型和轨道参与VSEPR d子对，没有非键电子对₂₀，电子对之₂₀类型，形成°的线型构型这成键有关氯化亚汞的线型结构使其具有特定AX EAX E180间的排斥力使它们尽可能远离，形成°角种线型结构使乙炔具有特殊的化学反应性，容的物理化学性质，如较高的熔点和沸点180的线型构型易发生加成反应线型分子通常具有高度对称性，如果所有键相同，则分子为非极性；如果键不同，则可能为极性例如，₂分子虽然含有极性键，但由于CO C=O线型对称结构，两个键的偶极矩方向相反大小相等，相互抵消，整个分子为非极性C=O平面三角形分子平面三角形分子通常具有₃₀构型，即中心原子周围有三对成键电子对，没有非键电子对三对电子对排斥使它们尽可能远离，形AX E成平面上的三角形，键角接近°典型例子是三氟化硼₃和碳酸根离子₃⁻120BFCO²当中心原子还有一对非键电子对时₃₁，如亚硫酸根离子₃⁻，非键电子对的排斥力导致分子从平面三角形变为三角锥形，AX ESO²三个键角都小于°如果中心原子只连接两个原子且有一对非键电子对₂₁，如二氧化硫₂，则形成弯曲形结构平120AX ESOV面三角形分子若键相同且对称分布，如₃，则为非极性；若键不同或有非键电子对破坏对称性，则为极性BF四面体形分子基本特征1四面体形分子的中心原子周围有四对成键电子对，没有非键电子对₄₀AX E这四对电子对相互排斥，在空间中尽可能远离，形成四面体构型，任意两键之间的键角约为°四面体是一种高度对称的三维结构，有四个等面三角形面

109.5典型例子2最典型的四面体形分子是甲烷₄，其中碳原子位于四面体中心，四个氢原子CH位于四个顶点其他例子包括四氯化碳₄、四氟化碳₄、四氯化硅CClCF₄、硫酸根离子₄⁻、磷酸根离子₄⁻等这些分子或离子的SiClSO²PO³中心原子通常形成四个单键物理化学性质3由于四面体的高度对称性，如果四个键相同如₄、₄，则分子为非极性CH CCl，尽管单个键可能是极性的如果四个键不同如₃、₃，对称性被CHCl CHCl破坏，分子表现出极性四面体分子通常具有较大的体积和特定的反应活性，如甲烷可进行自由基取代反应，四卤化碳可用作有机溶剂三角锥形分子氨₃三氟化磷₃其他例子NHPF氨分子是典型的三角锥三氟化磷也是三角锥形其他三角锥形结构包括形分子，中心氮原子连分子，中心磷原子连接亚硫酸根离子接三个氢原子，同时还三个氟原子，并有一对₃⁻、亚硒酸根SO²有一对非键电子对非键电子对₃₁离子₃⁻、氯化AX ESeO²₃₁由于非键与氨分子类似，非键铵离子₄⁺中的氮AX ENH电子对占据的空间比成电子对的存在使三个原子等在这些结构中P-键电子对大，对成键电键被压缩，键，中心原子都有一对非F F-P-F子对的排斥也更强，导角小于°由于键电子对，导致分子或

109.5致三个键被压缩，磷原子半径大于氮原子离子的构型从四面体变N-H键角约为，非键电子对的排斥效为三角锥形三角锥形H-N-H°，小于理想四面应相对较弱，因此分子通常是极性的，因107F-P-体的°键角略大于键为非键电子对的存在破

109.5F H-N-H角坏了分子的对称性形分子V结构特点水分子₂HO形分子的中心原子连接两个原子，水分子是最典型的形分子，中心氧V V同时还有两对非键电子对₂₂原子连接两个氢原子，同时有两对非AXE根据理论，四对电子对在空键电子对键角约为VSEPR H-O-H间中排列成四面体构型，但由于只有°，明显小于°这种

104.

5109.5两个位置被其他原子占据，分子表现形结构使水分子具有显著的极性，V为形或弯曲形由于两对非键电子这解释了水的许多特殊性质，如高沸V对的强排斥作用，分子中的键角比理点、高比热容、强溶解能力以及能形想四面体角°小得多成氢键等

109.5其他形分子V其他形分子包括硫化氢₂、二氧化硫₂、亚硫酰氯₂等在这些V HS SOSOCl分子中，中心原子都有两对非键电子对值得注意的是，由于原子半径和电负性的差异，不同形分子的键角可能不同例如，₂的键角约°比₂V HS H-S-H92HO的键角小，这是因为硫原子半径大于氧原子，非键电子对的排斥效应相对H-O-H较弱杂化轨道理论轨道重叠与化学键化学键形成的本质是原子轨道重叠1纯原子轨道局限性2纯原子轨道难以解释多键分子几何结构轨道杂化概念3原子轨道混合形成新的杂化轨道杂化轨道特点4能量相同、形状与方向特定、有利于成键常见杂化类型5杂化等多种形式sp,sp²,sp³杂化轨道理论由鲍林提出，用于解释共价键的方向性和分子的几何构型该理论认为，原子在形成化学键前，其原子轨道会发生混合，形成能量相同但方向不同的杂化轨道Linus Pauling，这些杂化轨道更有利于与其他原子的轨道重叠形成强化学键杂化轨道理论能很好地解释很多分子的构型，如甲烷₄中碳原子的杂化可以解释其四面体结构，乙烯₂₄中碳原子的杂化可以解释其平面结构，乙炔₂₂中碳原子的CHsp³CHsp²CHsp杂化可以解释其线型结构杂化轨道理论与理论相辅相成，共同构成了分子结构理论的基础VSEPR杂化sp基本概念典型例子杂化是一种轨道和一种轨道混合形成两个等价杂化轨道的过乙炔₂₂分子中，每个碳原子都经历杂化每个碳原子的sp sp CHsp程这两个杂化轨道在空间中呈线型分布，相互成°角一个杂化轨道与氢原子的轨道重叠形成键，另一个sp180sp1s C-Hσsp杂化通常发生在中心原子需要形成两个键的情况下，如直线杂化轨道与另一个碳原子的杂化轨道重叠形成键每个spσsp C-Cσ型分子或离子碳原子剩余的两个未杂化轨道与另一个碳原子的对应轨道侧面p p重叠，形成两个键因此，乙炔分子中碳碳之间形成了一C-Cπ杂化轨道的一个重要特征是它们具有很强的方向性，两个杂sp sp个键和两个键，即三键σπ化轨道沿着一条直线指向相反方向，非常适合形成直线型分子此外，杂化还会留下两个未杂化的轨道，它们相互垂直，可其他杂化的例子包括氰化物离子⁻、一氧化碳和氰化sp psp CNCO用于形成键氢等这些分子或离子都具有线型结构πHCN。