高中化学 2.2 共价键与分子的空间构型第二课时课件鲁科版选修3

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2.2共价键与分子的空间构型课件高二化学鲁科版选修物质结构与性质

• 所以原子以共价键所形成的分子具有一定的空间构型
1、甲烷分子的空间构型
正四面体键角：109.5°
阅读：P41中联想与质疑
• 客观存在与理论不相符，你能解释吗？
原子间要形成共价键，必须含有未成对的电子
2p
2p
2s
激发 2s
志人不若立有，志天，下万无事可成为之。事。
C的基态卒燕子雀过安河知，鸿意鹄在之吃志帅哉。
课本
sp3杂化
P43
四个sp3杂化轨道在空间的分布呈正四面体，夹角为109.5°，但是氨气的分子构型是三角锥形，键角为107.3°，得出的结论与事实有矛盾，这是为什么？
分析1：氮原子的杂化过程、各个杂化轨道中电子的数目
及各个键的形成过程。
孤对电子
与3个H原子形成3个σ键
2p
2s
sp3杂化
注意
• （1）原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生；
• （2）原子轨道的杂化的原因——外部条件； • （3）杂化的结果—— 原子在形成分子时，
增强成键能力，使分子的稳定性增加；
• 杂化的目的——为了增强成键能力？
•
唯心
碳原子杂化过程
2s 2p 激发 2s
跃迁
2p 杂化
自旋方向相同
4个杂化轨道
σ
σ 思考5：描述甲烷中共价键的形成过程：
乙烯分子中各个键的形成过程及键的类型志不立，天下无可成之事。
无钱之人脚杆硬，有钱之人骨头酥。
（3）杂化的结果—— 原子在形成分子时，增强成键能力，使分子的稳定性增加；
甲烷分子的正四面体构型是怎样形成的呢？
1、甲烷分子的空间构型
σ σ
2p
2s

课件：2.2共价键与分子的立体构型鲁科版高中化学选修三

有古志之者立能大使事石者头，长不出惟青有草超来世。之材，亦必有坚忍不拨之志。
个s轨道和人穷惟人患的无孩志子，早有当志家无。有不成者。
贫心困随教朗会月贫高困，者志一与切秋。霜洁。胸鸟有不凌展云翅志膀，难无高高飞不。可攀。
个p轨道杂化,产生
个sp3杂化轨道, sp3
杂化轨道间夹角，其中有两个杂化轨道上已有成对电
sp3
参与杂化的轨道杂化轨道数
成键轨道夹角
1个s+1个p 1个s+2个p 1个s+3个p
2
3
4
180°
120°
109.5°
分子空间构型实例
直线形
BeCl2 C2H2
平面三角形正四面体
C2H2 BF3
CH4 CCl4
二、共价键与分子空间构型
杂化轨道的要点
原子形成分子时，是电子先激发，再杂化，后成键同一原子中不同类型、能量相近的原子轨道参与杂化杂化前后原子轨道个数不变杂化后形成的杂化轨道的能量相同杂化后轨道的形状、伸展方向发生改变杂化轨道参与形成σ键，未参与杂化的轨道形成π键
配对成键，且孤电子对对成键电子对起排斥作用，所以氨
气呈
形。
sp2杂化
激发
Sp2杂化
重叠
形成3个(sp2-p) σ键 BF3分子形成过程
BF3分子形成过程
F
F
B
F
➢sp2杂化轨道示意图 ➢BF3分子的结构示意图
个s轨道和
个p轨道杂化,产
生个等同的
sp2杂化轨道,
sp2杂化轨道间
夹角，
呈
形。
Ｃ的sp2杂化
激发重叠
BeCl2分子形成过程

2019-2020鲁科版化学选修3 第2章第2节第2课时分子的空间构型与分子性质课件PPT

第2章化学键与分子间作用力
第2节共价键与分子的空间构型第2课时分子的空间构型与分子性质
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目标与素养：1.了解极性分子和非极性分子。(微观探析)2.了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。(社会责任)
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自主预习探新知
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一、分子的对称性 1．对称分子 (1)概念依据对称轴的旋转或借助对称面的反映能够复原的分子。 (2)性质具有对称性。 (3)与分子性质的关系分子的极性、旋光性及化学性质等都与分子的对称性有关。
极性键
正四面体形(对称)
四面体形 (不对称)
非极性极性
CH4、CCl4 (键角
109．5°)等 CHCl3、 CH2Cl2 等
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【典例 2】在 HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2 分子中： (1)以非极性键结合的非极性分子是________。 (2) 以极性键结合的具有直线形结构的非极性分子是 ________________。 (3) 以极性键结合的具有正四面体形结构的非极性分子是 ________________。
例如
，R1、R2、R3、R4 是互不相同的原子或基团。所以，判断
一种有机物分子是否具有手性，就看其含有的碳原子是否连有四个不同的原子或基团。
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1．如下图中两分子的关系是( )
A．互为同分异构体 B．是同一种物质
C．是手性分子
D．互为同系物
B [本题很容易看成为镜面对称结构而选择手性分子，但根据手性分
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2．下列分子为手性分子的是( )
B [B 项乳酸分子的中间碳原子连—CH3、—H、—OH、—COOH 四种不同的原子和基团，为手性分子。]

高中课件鲁科版化学选修3 共价键与分子的空间构型

σ 键电子对数 = 与中心原子结合的原子数
常见分子分析
空间结构
CH4
H : N :H
H
H : C :H
H
H : C :H
H
有
有
无
无
V形
三角锥形
平面三
角形
正四
面体
H: O :H
(中心原子)
直线形
CH2O
:
: :
无
NH3
: :
:O::C ::O :
H
CO2
:O: :
分子
第 19 页
1个ns
3个np
杂化
轨道
4个sp3
杂化轨道
间夹角
109.5°
每个杂化轨杂化轨道杂化轨道实
道成分
立体构型示意图例
¼个ns
¾个np
正四面体
CH4
SiF4
…
学以致用1
1.请推测乙烷中C原子的杂化方式？
小组合作探究：sp2杂化
请类比sp3杂化，小组合作分析sp2杂化方式，完成下表:
理
论
分
析
杂化类
sp2
图
示
分
析
杂化
1个s轨道
3个p轨道
3个sp2
杂化轨道
1个未杂化p轨道
轨道叠加示意图
学以致用2——乙烯中的π键
1.你能否用杂化轨道理论解释乙烯中π键的形成过程？
小提示：中心原子？中心原子的杂化方式？
C原子
C原子
自主探究：sp杂化
请类比sp3和sp2杂化方式，独立分析sp杂化形式，完成下表
杂化
类型
理
论
分
析

高中化学鲁科版选修三 2.2 共价键与分子的立体构型(共18张PPT)

1. 认识一些典型分子的空间构型（如： CH4 、BF3 、BeCl2 等分子）。
2. 了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型（SP 、SP2 、SP3）
3. 能用杂化轨道理论分析和解释常见分子的成键情况与空间构型。
化学家鲍林
鲍林是美国著名化学家， 1954年因在化学键方面的工作获得诺贝尔化学奖， 1962年因反对核弹在地面测试的行动获得诺贝尔和平奖，他曾被英国《新科学家》周刊评为人类有史以来20位最杰出的科学家之一，与牛顿、居里夫人及爱因斯坦齐名。
【知识归纳】
杂化类型参与杂化的轨道
杂化轨道数杂化轨道空间
构型杂化轨道间夹角
sp
S+1P
2
直线形
180°
实例中心原子
BeCl2 Be
sp2
sp3
S+2P
S+3P
3
4
平面正三角形
正四面体
120°
109.5°
BF3
CH4
B
C
【牛刀小试】
1、用鲍林的杂化轨道理论解释甲烷分子的四面
体结构，下列说法不正确的是（ D ）
激发 2s
激发态
sp2杂化
1个未杂化轨道
sp2 杂化轨道
【学以致用】
H
HC H
H
CH4分子是正四面体形，H原子位于正四面形的四个顶点， C原子位于分子
中心，分子中键角是109.5°，用杂化
轨道理论解释？
① 碳原子的价电子排布?碳原子要形成 4个共价键，价电子应如何改变？
② 碳原子用哪几个原子轨道参与杂化？形成什么类型的杂化轨道？
A. C原子的四个杂化轨道的能量一样 B. C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样 C. C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道 D. C原子有1个sp3杂化轨道由孤对电子占据

高中化学第2章化学键与分子间作用力第2节共价键与分子的空间构型第2课时名师制作优质课件鲁科版选修3

具有相同的空间构型和化学键类型等结构特征，它们的许多性等电子体相近质(主要是物理性质)是的。满足等电子原理的分子或离
子互称为。
归纳总结 (1)等电子体判断方法化学通式相同，价电子总数相等的分子或离子互为等电子体。
(2)常见的等电子体
类型
实例
空间构型
－－双原子 10 价电子 N2、CO、NO＋、C2 直线形 2 、CN
－－ NF3、PCl3、NCl3、SO2 3
平面三角形三角锥形
CH4、NH＋ 4 、SiH4
2－ 3－ SiF4、CCl4、BF－、 SO 、 PO 4 4 4
正四面体形
例3
等电子体的结构相似、物理性质相似，下列各对粒子中， B.CO2与NO2 D.PCl3与BF3
2 (2)在计算中心原子的价电子对数时应注意如下规定
①作为配位原子，卤素原子和 H原子均提供 1个电子，氧族元素的原子不提供电子。 ②作为中心原子，卤素原子按提供7个电子计算，氧族元素的原子按提供6个电子计算。
③对于复杂离子，在计算价电子对数时，还应加上负离子的电荷数或减去
－＋正离子的电荷数。如 PO3 4 中 P 原子价电子数应加上 3，而 NH4 中 N 原子
(1)当中心原子的价电子全部参与成键时，为使价电子斥力最小
就要求尽可能采取结构。对称 (2)当中心原子的价电子部分参与成键时，未参与成键的孤电子对与成键电子对之间及孤电子对之间、成键电子对之间的，从而影响分子的空间构型。斥力不同
，
(3)电子对之间的夹角
越大
，相互之间的斥力
越小
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。
对)的分子的空间构型：中心原子上的孤电子对
占据中心原子周成键

高中化学 2.2.2分子的空间构型与分子性质课件鲁科版选修3

第2课时分子的空间构型与分子性质
精品
1
笃学一分子的对称性和极性
1. 分子的对称性
(1)分子的对称因素：对称轴、对称面、对称中心
对称轴：对于某条直线，分子绕该直线旋转一定的角度后
可与原分子重合，则该直线称为该分子的对称轴。
对称面：某平面将分子分为两部分，且两部分互为镜像关
系，则该平面称为该分子的对称面。
精品
5
【慎思1】分子的空间构型、键的极性和分子极性的关系。
提示空间构型、键的极性和分子极性的关系
类型实例
两个键之间的夹角
X2
H2、 N2
XY
HCl、 NO
—— ——
CO 2、 XY2 CS2 (X2Y) SO2
H2O
180°
120° 104.5°
键的极性
非极性键
极性键
极性键极性键极性键
与分子的对称性有关。
2．手性
(1)手性和手性分子定义：如果一对分子，它们的组成和原
子的排列方式完全相同，但如同左手和右手一样互为镜像，
在三维空间里不能重叠，这对分子互称手性异构体。有手
性异构体的分子称为手性分子。
精品
10
(2)手性碳原子：当四个不同的原子或基团连接在碳原子 (如CHBrClF)上时，形成的化合物存在手性异构体。其中，连接四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。
(3)实验探究：将一定体积的由X分子组成的液体加入滴定管中；打开滴定管活塞让液体_缓__缓__流下，可看到液体呈
精品
4
_直__线__状垂直流入烧杯中；将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近液体流，观察：若液体流仍呈_直__线__状(无变化)，说明X为非极性分子，若液体流发生了_偏__移__，说明X为极性分子。 5．分子极性的判断方法 (1)只含非极性键的分子，都是_非__极__性__分子。多原子单质分子属非极性分子，如：Cl2、N2、O2、P4(O3除外)。 (2)以极性键结合而形成的异核双原子分子，都是_极__性__分子。即A—B型分子，如：HCl、CO均为极性分子。 (3)以极性键结合而成的多原子分子，空间构型为_中__心__对__ _称__的分子，是非极性分子；空间构型为_非__中__心__对__称__的分子，是极性分子。

高中化学第2章第1节共价键模型第2课时共价键的键参数课件鲁科版选修3

解析根据ΔH与键能的关系可得：242 kJ·mol－1＋159 kJ·mol－1×3－ECl－F×6＝－313 kJ·mol－1，解得Cl—F键的平均键能ECl－F＝172 kJ·mol－1。
易错提醒
利用键能计算化学反应的ΔH时，要准确计算每摩尔各物质中含有的共价键的数目。
学习小结
高中化学第2章第1节共价键模型第2课时共价键的键参数课件鲁科版选修3
2021/4/17
高中化学第2章第1节共价键模型第2课时共价键的键参数课件鲁科版选修3
1
第2章第1节共价键模型
学习目标定位
1.知道键能、键长、键角等键参数的概念，能用键参数说明简单分子的某些性质。 2.学会键能与反应热相互求算的方法。
内容索引
NEIRONGSUOYIN
新知导学
启迪思维探究规律
达标检测
检测评价达标过关
新知导学
XIN ZHI DAO XUE
01
一、共价键参数
1.键能 (1)键能是在101.3 kPa、298 K条件下，断开1 mol AB(g)分子中的化学键，使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量。常用EA－B表示。键能的单位是kJ·mol－1。如：断裂1 mol H—H键吸收的最低能量为436 kJ，即H—H键的键能为436 kJ·mol－1。
123456
6.某些共价键的键能数据如下表所示(单位：kJ·mol－1)：
共价键键能共价键键能
H—H 436 I—I 151
Cl—Cl 243 N≡N 945
Br—Br 193 H—O 463
H—Cl 431 H—N 391
(1)由表中所列化学键所形成的分子中，最稳定的是 N2 ，最不稳定的是 I2 (写化学式)。解析比较这些共价键键能的数值可知，N≡N键的键能最大，I—I键的键能最小，所以N2分子最稳定，I2分子最不稳定。

高中化学第二章化学键与分子间作用力第2节第2课时分子的空间构型与分子性质课件鲁科版选修3

考试加油。
答案：D
6．在 HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2、BF3 分子中： (1)以非极性键结合的非极性分子是________； (2)以极性键结合的具有直线形结构的非极性分子是________； (3)以极性键结合的具有正四面体形结构的非极性分子是________； (4)以极性键结合的具有三角锥形结构的极性分子是________； (5)以极性键结合的具有 sp3 杂化轨道结构的分子是________； (6)以极性键结合的具有 sp2 杂化轨道结构的分子是________。
解析：玻璃棒带电，靠近液体后有一种液体发生偏离说明有力的作用，证明液体带电性，极性分子电性重心不重合，故 A 是非极性分子，B 为极性分子。
答案：B
4．CO2、CH4、BF3 都是非极性分子，SO2、H2O、NH3 都是极性分子，由此推测 ABn 型分子是非极性分子的经验规律是( ) A．所有原子在同一平面上 B．分子中每个键的键长应相等 C．A 的相对原子质量小于 B D．在 ABn 中 A 原子没有孤电子对
[典例] 下列叙述正确的是( ) A．NH3 是极性分子，分子中 N 原子处在 3 个 H 原子所组成的三角形的中心 B．CCl4 是非极性分子，分子中 C 原子处在 4 个 Cl 原子所组成的正方形的中心 C．H2O 是极性分子，分子中 O 原子不处在 2 个 H 原子所连成的直线的中央 D．CO2 是非极性分子，分子中 C 原子不处在 2 个 O 原子所连成的直线的中央
D．NH3
解析：CS2 分子中含有极性键，但是直线形对称分子，属于非极性分子。答案：A
要点键的极性与分子的极性 1．键的极性共价键极非性极键性：键不：同同种种元元素素间间形形成成AA— —AB

高中化学第2章第2节共价键与分子的空间构型课件鲁科版选修3

D．①③⑤
第十九页，共27页。
[解析] CH4、NH3、CF4、SiH4、CH2Cl2分子中的C、N、 Si在参与成键时都是形成了四个sp3杂化轨道，但只有CH4、CF4、 SiH4分子中的四个sp3杂化轨道分别可以(kěyǐ)结合一个相同的原子，形成正四面体结构；CH2Cl2分子中的四个sp3杂化轨道结合的原子不同，形成四面体，但不是正四面体构型；NH3中N的四个sp3杂化轨道只有三个有未成对电子，分别结合三个氢原子形成三角锥形结构。 C2H4分子中的碳原子是sp2杂化，形成平面结构；CO2分子中的碳原子是sp1杂化，形成直线形结构。
(3)相似相溶原理：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。
第十六页，共27页。
2．下列化合物中，化学键的类型(lèixíng)和分子的极性(极性或
非极
性)皆相同的是
()
A．CO2和SO2
B．CH4和SO2
C．BF3和NH3
D．HCl和H2O
解析：CO2、CH4、BF3是非极性分子，SO2、NH3、HCl和
(3)对双原子分子来说，化学键极有极性，分子就
有。极性
(4)多原子分子的极性除了与键的极性有关外，还与
分子的空间构型有关。
第十五页，共27页。
[师生互动·解疑难]
(1)有机物分子中若存在一个碳原子连有4个不同的原子或原子团，则该有机物就是手性分子。
(2)双原子分子的极性与键的极性一致，多原子分子除看键的极性外，还要看分子的空间构型，当分子的空间构型对称时(如直线形、平面(píngmiàn)正三角形、正四面体形等)，虽然含有极性键，但分子是非极性分子。
2．中心原子没有孤对电子时，分子或离子的空间构型与杂化轨道的空间构型相同，否则不相同，如NH3、SO2。

2018-2019学年鲁科版选修3第2章第2节共价键与分子的空间构型课件(82张)

6.指出下列原子的杂化轨道类型及分子的结构式、空间构型。（1）CO2分子中的C为_____杂化，分子的结构式为___ _____，空间构型为________；（2）CH2O中的C为_______杂化，分子的结构式为___ _____，空间构型为________；（3）CH4分子中的C为_______杂化，分子的结构式为 _______，空间构型为_______；（4）H2S分子中的S为_______杂化，分子的结构式为 _______，空间构型为_______。
2.（2019·大连高二检测）下列分子中心原子是sp2杂化的是（） A.PBr3 B.CH4 C.BF3 D.H2O 【解析】选C。用VSEPR模型和杂化轨道理论可判断， PBr3、CH4、H2O为sp3杂化，BF3为sp2杂化。
3.六氟化硫分子呈正八面体（如图所示），在高电压下仍有良好的绝缘性，性质稳定，在电器工业方面有着广泛的用途，但逸散到空气中会引起强温室效应，下列有关六氟化硫的推测正确的是( ) A.六氟化硫易燃烧生成二氧化硫 B.六氟化硫中各原子均为8电子稳定结构 C.S—F键是σ 键,且键长、键能都相等 D.六氟化硫分子中含极性键、非极性键
答案：（1）sp O＝C＝O 直线形
（2）sp2
平面三角形
（3）sp3
正四面体形
（4）sp3
V形
一、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分） 1.下列分子的键角为109.5°的是（） l4 B.NH3 C.H2O D.P4 【解析】选A。A、B、C三项中心原子均以sp3杂化，但B、 C两项中均有孤对电子，故A项键角为109°28′，D项无杂化轨道，P—P键之间的键角为60°。
【典例1】已知：①红磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物——PCl3和PCl5，氮与氢也可形成两种化合物—— NH3和NH5。 ②PCl5分子中，P原子的一个3s轨道、三个3p轨道和一个3d轨道发生杂化形成5个sp3d杂化轨道，PCl5分子呈三

【2012精品课件】鲁科版化学选修3第2章第2节共价键与分子的空间构型

【答案】 (1)PCl3 三角锥形 (2)不对，因为N原子没有2d轨道 (3)
【规律方法】 (1)杂化轨道成键时，要满足化学键间最小排斥原理，键与键间排斥力的大小
决定键的方向，即决定杂化轨道间的夹角，键
角越大，化学键之间的排斥力越小。 (2)sp1杂化和sp2杂化的两种形式中，原子还有未参与杂化的p轨道，可用于形成π键，而杂化轨道只能用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤对电子。
【思路点拨】杂化类型 ―判―断→ 分子空间结构 ―判―断→
第2节共价键与分子的空间构型
学习目标
1.了解轨道杂化的基本思想，能用杂化轨道理论判断简单分子共价键的形成和空间构型。 2.结合实例说明等电子原理的应用。 3.学会判断简单分子的极性情况，知道分子的立体构型与分子极性的关系。
第2节
课前自主学案课堂互动讲练探究整合应用知能优化训练
课前自主学案
二、分子的空间构型与分子性质 1．分子的对称性 (1)对称分子 ① 依据 _对__称__轴__ 的旋转或借助 _对__称__面___ 的反映能够复原的分子。
②分子的许多性质如极性、旋光性及化学性质等都与分子的对称性有关。
(2)手性分子 ①手性：一种分子和它在镜中的像，就如人的左
自主体验
1．在
分子中，羰基碳原子与甲基碳
原子成键时所采取的杂化方式分别为( )
A．sp2杂化；sp2杂化 B．sp3杂化；sp3杂化
C．sp2杂化；sp3杂化 D．sp1杂化；sp3杂化
解析：选C。羰基上的碳原子共形成3个σ键，为
sp2杂化，两侧甲基中的碳原子共形成4个σ键，
为sp3杂化。
2．下列说法正确的是( ) A．由极性键构成的分子都是极性分子 B．含非极性键的分子一定是非极性分子 C．极性分子一定含有极性键，非极性分子一

鲁科版高中化学选修三2.2《共价键与分子的空间构型》第二课时教案

第2节共价键与分子的空间构型第2课时一些典型分子的空间构型(2)【教学目标】1. 学会用杂化轨道原理解释常见分子的成键情况与空间构型；2. 了解等电子原理，结合实例说明“等电子原理的应用”3. 初步认识价层电子对互斥模型【教学重点】学会用杂化轨道原理解释常见分子的成键情况与空间构型【教学难点】学会用杂化轨道原理解释常见分子的成键情况与空间构型【教学方法】采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学【教学过程】【复习填空】【引入课题】通过化学必修课程的学习，你已知道苯分子的结构简式为从结构简式来看，苯分子好像具有双键，苯应当具有类似乙烯的化学性质，能使酸性KMn04溶液退色或使溴的四氯化碳溶液退色，但实验事实并非如此。

那么，苯为什么不能使酸性KMn04溶液或溴的四氯化碳溶液退色呢?苯分子中究竟存在着怎样的化学键呢?【板书】2. 苯分子的空间构型【阅读p-42-43】【探究内容】1. 苯分子中碳原子采用的那种杂化方式，碳碳间，碳氢间是如何成键的？2. 大π键是如何形成的？【阐述】根据杂化轨道理论，形成苯分子时每个碳原子中的原子轨道发生sp2杂化（如S、P x、P y），由此形成的三个SP2杂化轨道在同一平面上，这样，每个碳原子的两个SP2杂化轨道上的电子分别与邻近的两个碳原子的SP2杂化轨道上的电子配对形成σ键，于是六个碳原子组成一个正六边形的碳环;每个碳原子的另一个SP2杂化轨道上的电子分别与一个氢原子的1S电子配对形成σ键。

与此同时，每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参加杂化的2P轨道（如2P X），它们均含有一个未成对电子。

这六个碳原子的2p轨道相互平行，它们以“肩并肩”的方式相互重叠，从而形成含有六个电子、属于六个原子的π键。

人们把这种在多原子间形成的多电子的π键称为大π键。

所以，在苯分子中，整个分子呈平面正六边形、六个碳碳键完全相同，键角皆为120°。

正是由于苯分子所具有的这种结构特征，使得它表现出特殊的稳定性，而不象乙烯那样容易被酸性高锰酸钾溶液氧化或溴的四氯化碳溶液褪色。