甲烷、乙烯、乙炔都是最基本的簡單有機化合物，以價鍵理論為基礎，用雜化軌道和σ鍵π鍵的概念，很好地解釋了它們的結構和性質。
四、鍵的極性和分子的極性
在H2（或I2）分子中，兩個成鍵的H原子（或I原子）對共用電子對的吸引能力是相等的，整個分子的正電荷中心和負電荷中心是重合的，這種分子為非極性分子，H－H（或I－I）鍵為非極性共價鍵。但HI分子則是極性分子，H－I鍵是極性共價鍵。因為I的電負性（2.5）大於H（2.1），所以H－I鍵的共用電子對偏向於I的一端。或者說HI分子中，I端顯負性，而H端為正性。凡由電負性不同的兩個原子形成的共價鍵為極性共價鍵，它們的共用電子對偏向電負性大的一方，使電負性大的原子帶部分負電荷，電
成鍵原子的電負性差值（△χ）越大，鍵的極性就越大。當0＜△χ＜1.7時，為極性共價鍵；當△χ＞1.7時，電子對將完全偏於電負性大的原子一邊，這就和離子鍵一樣了。例如Cl的電負性為3.0，Na為0.9，Mg為1.2，Na和Cl，Mg和Cl之間△χ值都大於1.7，因而都形成離子鍵。由此可見離子鍵和共價鍵雖然是兩種不同的化學鍵，但它們之間有聯係，從離子鍵到共價鍵有遞變關係。例如BeCl2中的Be（χ=1.5）和Cl之間△χ為1.5，Be和Cl原子形成極性很強的共價鍵，BeCl2在室溫雖是固體，但熔點（405℃）比離子化合物如MgCl2（714℃），CaCl2（782℃）低得多，BeCl2的性質可以說是介於離子化合物和共價化合物之間的過渡狀態。
鍵的極性是一種“矢量”，不但有大小，還有方向，它的方向用從正極到負極的方向表示。分子的極性與鍵的極性有關，在雙原子分子中，鍵有極性，分子就有極性，如HI，HCl等。但以極性鍵結合的多原子分子，是否有極性，還要看分子的空間構型，因為它決定鍵的方向。若分子結構的對稱性使鍵的極性互相抵消，則分子沒有極性。如CO2分中的C=O鍵是極性鍵，但由於CO2分子呈直線型對稱結構，兩個C=O鍵的極性大小相等，方向相反，互相抵消，整個分子就成了沒有極性的非極性分子：
圖3－6列舉了CH4，NH3和H2O分子的構型和鍵角。如CH4分子中，C－H雖是極性鍵，其中C用4個sp3雜化軌道，以正四麵體方向與H成鍵，所以CH4也是非極性分子。見圖3－6（a）。而H2O則不然，它是極性分子，因為O原子用2個sp3雜化軌道分別和2個H原子形成σ鍵，另外兩個sp3雜化軌道上各有一對未成鍵的電子，它們的互斥作用使H2O分子中兩個H－O鍵間的夾角為104.5°，使整個H2O分子呈V字型，O為負端，H為正端，見圖3－6（C）。NH3分子的情況和H2O相似，N－H鍵是極性鍵，鍵角為107°，有一對未成鍵電子，因此NH3分子有極性。N為負端，H為正端，見圖3－6（b）。
汽油的主要成分之一是辛烷（C8H18），它由於結構的對稱而是非極性分子，乙醇（C2H5OH）分子一端是極性很小的烷基（C2H5－），另一端是極性較大的羥基（－OH），它是極性分子。汽油和水不相溶就是因為它們分子極性差別所致，而乙醇和水的互溶性正是因為它們有極性相似的－OH基團。
價鍵理論、雜化軌道等共價鍵概念確實解釋了許多化學現象而獲得公認，但也還有不少現象無法解釋，因此隨後又有價層電子互斥理論、分子軌道理論、晶體場理論等多種學說的發展和應用，因涉及較深的數學和物理知識，本書不再介紹。總之，人類對事物內在本質的認識就是這樣逐步深入的，永無止境。