1.碳原子的sp3、sp2和sp杂化轨道杂化轨道理论已在第四章讨论过了。本节仅对碳原子的杂化轨道作一简单介绍。甲烃分子中的碳原子是sp3杂化的，杂化后的四个sp3轨道构成109 28的夹角图10-1 (a)。 在甲烷分子中，碳原子的四个sp3杂化轨道分别与四个氢原子1s轨道重叠形成键角为109 28的 正四面体分子图10-1 (b)。(a)(b)图10-1四个sp3杂化轨道和甲烷成键情况图10-2由sp3-s和sp3-sp3形成的碳氢o键和碳碳o键烷烃分子中的碳氢键和碳碳键是碳原子的一个sp3杂化轨道与氢原子的1s轨道或另一个碳原子的一 个sp3杂化轨道重叠而成(图10-2)。这样形成的碳氢单键和碳碳单键，其电子云具有圆柱状的轴 对称，叫做。键。由于它是轴对称的，所以用单键相连的碳氢原子或碳碳原子可以围绕轴自由旋转。乙烯分子中的碳原子与甲烷的碳原子不同，它是sp2杂化的。也就是说，碳原子的三个p轨道中的两 个参与杂化，而另一个p轨道未参与杂化。杂化后生成了三个相同的sp2轨道。这三个轨道轴在同一 个平面上，互成120的角。另一个未参与杂化的p轨道的对称轴垂直于这个平面。在乙烯分子中，碳原子的三个sp2杂化轨道中的两个同氢原子的1s轨道重叠形成碳氢。键。未参与 杂化的两个p轨道用侧面互相重叠形成一个n键(图10-3)。5? ftH/乙始的乙埔的工斑图10-3 sp杂化轨道及乙烯的o键和n键 所以，双键是由一个。键和一个n键组成的。碳原子的2s轨道同一个2p轨道杂化，形成两个相同的sp杂化轨道。它们对称地分布在碳原子的两 侧，二者之间的夹角为180。乙炔分子中的键就是由sp杂化轨道形成的。碳原子的一个sp杂化轨 道同氢原子的1s轨道形成碳氢。键，另一个sp杂化轨道与相邻的碳原子的sp杂化轨道形成碳碳。 键，组成直线结构的乙炔分子。没有参与杂化的两个p轨道与另一个碳的两个p轨道相互平行，且“肩 并肩”地重叠，形成两个相互垂直的n键（图10-4）。图10-4sp杂化轨道及乙炔的o键和n键