师：下面我们学习高二人教版化学选择性必修2第二章第三节分子结构与物质的性质第一课时。希望通过本节课的学习，同学们能掌握以下目标：一、从微观角度理解共价键的极性和分子极性的关系，初步构建基于共价键极性和分子空间结构判断分子极性的分析模型。二、探析键的极性对物质性质的影响，形成“结构决定性质”的认知模型。
首先，请大家观看一个实验视频：用在头发上摩擦过的气球，分别靠近水流和四氯化碳液体，观察实验现象。请思考，为何气球靠近水流会使水流弯曲，而靠近四氯化碳液体却不会出现明显偏转呢？这是因为水分子是极性分子，四氯化碳分子是非极性分子。
正如共价键根据共用电子对的偏移，可分为极性共价键和非极性共价键一样，分子也可分为极性分子和非极性分子。以简单的双原子分子为例分析，在氢气分子中，因组成元素相同，共用电子对不发生偏移，成键原子不显电性；而在氯化氢分子中，共用电子对偏向电负性更强的氯原子，所以氯原子一方相对显负电性，氢原子一方相对显正电性。在氢气分子中，共用电子对不偏移，正电中心和负电中心重合，所以它是非极性分子；而在氯化氢分子中，共用电子对偏移，分子内部正电中心和负电中心不重合，是极性分子。由此可见，化学键的极性是产生分子极性的重要原因。
那么对多原子分子来说，情况是否一样呢？以水分子为例，氧原子和氢原子形成极性共价键，使得氧原子呈负电性，氢原子呈正电性，整个分子的正电中心和负电中心不重合，所以水分子是极性分子。
共价键的极性和分子的极性之间有必然联系吗？以二氧化碳分子为例分析，二氧化碳分子的空间结构中，碳原子和两个氧原子分别形成两个碳氧双键，均为极性共价键。由于氧原子电负性更强，碳原子显正电性，两个氧原子显负电性。那二氧化碳分子是否为极性分子呢？进一步分析其结构特点，二氧化碳分子是直线型分子，碳原子是SP杂化，两个碳氧双键夹角是180度，正电中心在碳原子处，负电中心也在碳原子处，正电中心和负电中心重合，所以二氧化碳分子是非极性分子。由此可知，分子的极性不仅与共价键的极性有关，还与分子的空间结构密切相关。二者共同决定分子的正电中心、负电中心是否重合，进而决定分子的极性。
通过上述讨论，可得出分子极性的分类：正电中心与负电中心重合的分子是非极性分子，正电中心与负电中心不重合的分子是极性分子。请大家思考，有没有快速直观的方法帮助我们判断分子的极性呢？
仍以二氧化碳分子为例，由于共价键既有大小又有方向，可用数学向量表示。键的极性向量方向与共用电子对偏向方向一致，即由电负性小的元素指向电负性大的元素。在二氧化碳分子中，两个碳氧双键的极性向量由碳原子出发，指向两个氧原子，且大小相等。由此可见，二氧化碳分子中键的极性向量和为零，说明键的极性相互抵消，整个分子电荷分布均匀，是非极性分子。利用这个方法，只要知道分子的成键形式和空间结构，就能快速判断分子的极性。
接下来，我们以下列分子为例，分析分子极性并总结规律。第一问中的分子均为双原子分子，其中氧气分子和氯气分子，作为由同种元素组成的双原子分子，只有一个非极性共价键，共用电子对不发生偏移，正电中心和负电中心重合，是非极性分子。大量事实证明，同种原子组成的双原子分子是非极性分子；而氯化氢分子和氟化氢分子，均是由不同种原子组成的双原子分子，分子内只有一个极性共价键，共用电子对偏向电负性更大的元素原子，使两个原子一个显正电性，一个显负电性，分子内部正负电中心一定不重合，所以一定是极性分子。
多原子分子的结构较为复杂。先看第二问中的白磷分子和碳60分子，从化学键角度，组成化学键均为非极性共价键，磷键、碳键之间都没有发生共用电子对偏移，正电中心和负电中心重合，所以是非极性分子。因此得出结论，相同原子构成的多原子分子大多是非极性分子，臭氧分子除外。
第三问中的氨气、三氟化硼、甲烷这一类分子，都是由极性共价键组成的多原子分子，我们利用向量法分析它们的分子极性。氨气分子空间结构是三角锥形，其三个氮氢键向量和不等于0，正电中心和负电中心不重合，是极性分子；三氟化硼分子空间结构是平面三角形，三个硼氟键夹角一致，三个硼氟键极性向量和为零，正电中心和负电中心均在硼原子处，是非极性分子；甲烷分子是正四面体结构，四个极性共价键碳氢键夹角相等，四个碳氢键极性向量和也等于零，正电中心和负电中心都在中心碳原子处，是非极性分子。
通过上述分析，总结得到分子极性的规律：分子的极性由共价键的极性和分子的空间结构共同决定。可利用键的极性向量和是否为零快速判断分子的极性。对于双原子分子，同种元素组成的一定是非极性分子，不同种元素组成的一定是极性分子；对于多原子分子，键的极性向量和为零则是非极性分子，反之则是极性分子。
结构决定性质，共价键的极性对物质的化学性质会产生怎样的影响呢？我们来看这个表格中的数据，不同羧酸的pKa值不同，pKa值越小，说明该羧酸的Ka值越大，酸性越强，越容易电离出自由移动的氢离子。结合前面所学，羧酸电离出氢离子的本质是羧基中氧氢键的断裂，对比表中羧酸结构简式，不难看出羧基中氧氢键断裂的难易程度，随着所连基团不同发生了变化。
请大家思考，为什么氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸的酸性会逐渐增强呢？氯的电负性大于氢，当氯原子取代甲基中的氢原子时，由于氯原子有吸电子作用，其吸电子效应会在整个分子中沿着共轭键传递，从而使所连羰基中氧氢键的极性增强，羧基中氧氢键更容易断裂。因此，随着氯原子取代甲基中氢原子数目的增多，其吸电子效应逐渐增强，所以三氯乙酸中羧基的极性最大，更易电离出氢离子。