师：同学们，现在我们学习分子结构与物质的性质，第一课时共价键的极性。首先，我们一起回顾什么是共价键。共价键的本质是原子轨道的重叠。当两个原子的原子轨道采用头碰头的方式进行重叠，形成的是西格玛共价键；如果采用面对面的方式重叠，形成的是π共价键。下面，请大家观察氢气、氯气和氯化氢的电子式，找找不同。
生：（观察思考）
师：我们看到氢气和氯气的共用电子对在两个原子的正中间，而氯化氢中的共用电子对则偏向于氯，这是因为氢的电负性比氯小。电负性是原子吸引成键电子对的能力，既然氯的电负性更大，共用电子对自然更偏向于氯。也就是说，根据形成共价键的两个原子电负性是否相同，我们可以将共价键分成两类。两个不同原子形成的共价键，因其电负性的差异，共用电子对会偏向于电负性大的原子，我们把这种共价键称为极性共价键；而如果是两个相同的原子形成的共价键，这对共用电子对不会偏向某一方，我们把这种共价键叫做非极性共价键。键的极性会对物质的性质产生哪些影响呢？我们再来分析这两个分子，因为氯化氢分子中的共用电子对偏向于氯，导致分子中氯原子部分带负电，反之氢原子部分带正电。也就是说，虽然整个分子宏观上是电中性的，但是局部带电，而氯气分子因为其共用电子对没有偏向某一方，因此氯气分子内部各处都不带电。
再看氯化钠，当两个成键原子的电负性差达到了一定数值时，两个原子无法再通过共用电子对的方式形成共价键。因为氯原子吸引共用电子对的能力太强，使得钠原子直接失去了电子，变成了钠离子，而氯原子得到了电子，形成了氯离子，这种化学键叫离子键。下面我们来进行一个实验，实验试剂有环己烷、水、异丙醇，实验用品有滴定管。实验操作：在滴定管中装入以上三种试剂，打开活塞，让试剂自由流下，用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近液流，观察现象。请同学们仔细观察三个实验的区别，例如液流是否会被橡胶棒吸引。下面我们观看一个视频。
（播放视频，视频中用毛皮摩擦过的橡胶棒带电，环己烷的液流无法被带电体吸引，而水和异丙醇的液流可以被带电体吸引）
师：其实除了共价键有极性和非极性之分，分子也可以分为极性分子和非极性分子，水就是一个极性分子，而环己烷是一个非极性分子。如何确定一个分子是极性分子还是非极性分子呢？我们要学会找到分子的正电中心和负电中心。以氯化氢分子为例，因为氢原子的电负性小，共用电子对偏向于氯，因此氯原子带负电，氢原子带正电，那么氯原子的原子核就是整个分子的负电中心，氢原子的原子核就是整个分子的正电中心。氯化氢分子中正电中心和负电中心不重合，导致整个分子部分带正电，部分带负电，这种分子叫做极性分子。再比如水分子中氧的电负性大于氢，氧原子带负电，我们可以把氧原子的原子核定义为负电中心，两个氢原子带正电，那么正电中心就是两个氢原子连线的中点。很显然，正电中心、负电中心也不重合，因此水分子也是一个极性分子。正是因为水分子的这一性质，使得它可以被带电体吸引。
对于氯气分子，氯 - 氯键为非极性键，两个氯原子均为电中性，因此并不存在正电中心和负电中心，分子为非极性分子。这时大家可能会误会，认为由极性键构成的分子就是极性分子，由非极性键构成的分子就是非极性分子，这并不一定。例如二氧化碳分子，负电中心位于两个氧原子连线的中心，正好与正电中心碳原子重合，因此二氧化碳为非极性分子。所以判断一个分子的极性一定要从定义出发，先找到正电中心和负电中心，再看正电中心和负电中心是否重合。
对于不好判断正电中心和负电中心的分子，我们可以换一种方法。这里我们引入一个概念叫极性向量。极性向量是指从带正电的原子出发，指向带负电的原子的一个向量。以甲烷分子为例，四个氢原子指向碳原子，得到四个极性向量。由于甲烷是正四面体结构，根据几何知识，这四个极性向量的向量和为零，因此甲烷是一个非极性分子。三氟化硼道理一样，氟的电负性比硼的电负性大，极性向量由硼指向氟。由于三氟化硼呈平面三角形，根据几何知识，三个极性向量和为0，因此三氟化硼也是非极性分子。水分子的极性向量由氢原子指向氧原子，两个向量和明显不为零，因此水分子为极性分子。
再看一氯甲烷，氢原子相对于碳原子带正电，而氯原子相对于碳原子带负电，因此这四个极性向量和并不为零，也就是说，一氯甲烷为极性分子。我们来做一个小结，对于同种元素形成的双原子分子，共价键为非极性键，没有正电中心和负电中心，分子为非极性分子，例如氧气；不同种元素形成的双原子分子中，共价键为极性键，正电中心和负电中心不重合，是极性分子，例如一氧化碳。对于多原子分子，我们还可以分析共价键的极性向量和是否为0。当极性向量和为0时，分子为非极性分子，例如甲烷；当分子的极性向量和不为0时，该分子为极性分子，例如一氯甲烷。同学们在学习了分子的极性的相关知识后，我们就可以更好地理解刚才的视频中为什么环己烷的液流不能够被带电体吸引，而异丙醇的液流则可以被带电体吸引，这是因为环己烷的分子结构决定它是一个非极性分子，而异丙醇的分子结构决定其是一个极性分子。极性分子可以被带电体吸引，而非极性分子不能被带电体吸引。下面请同学们继续思考分子的极性在生活中有哪些应用呢。请同学们观看视频，了解微波炉的工作原理。
（播放视频）
师：为什么微波炉可以在短时间里加热食物呢？微波炉的频率一般在2.45吉赫左右，也就是说它产生的电磁波一秒钟就会转上二十几亿圈，而食物中的水是极性分子，它的正负电荷中心并不重合。因此，在微波场的不断变化中，水和其他极性分子就会随之不断地转动和碰撞，发生相互作用，从而产生热量。因此，可以把微波炉的工作原理简单理解为分子间的摩擦生热。