关于分子有无极性问题的探讨

王克超

一直以来，关于分子有无极性的问题都是我们高中化学课堂教学的重难点内容。很多高中生在对分子有无极性进行判断的时候无法准确把握，造成这种情况的主要原因是学生普遍缺乏抽象思维能力以及空间想象能力。很多高中生面对该问题的时候往往采用非常笨拙的方法：对某些分子有无极性进行死记硬背。这样就造成面对某些复杂问题的时候不能举一反三，更不能融会贯通。本文主要分析和总结了中学化学教学中判断分子有无极性的三种方法，并分别指出这三种方法存在的优缺点以及判断分子有无极性时方法的选择。

一、“力的合成”分析法

在人教版高中化学选修部分的《物质结构与性质》中对分子有无极性进行了这样的论述：当分子中的各个键的极性的向量的总和为零的时候，那么我们就可以判断这个分子是非极性分子。反之，我们则可以判断其为极性分子。根据这句话我们就可以引导学生用共价键的极性向量总和，即其合力是不是为零对分子有无极性进行判断。这种判断方法比较易于操作和执行。但是，在具体判断的时候会涉及分子的空间构型，这一点是非常关键的。诸如高中生日常接触的分子，对于这些分子的空间构型学生很容易记住，对于这些分子是否有极性也很容易判断，比如CS2、H2S、C2H4等。而对于平时很少接触的分子，学生对它们的空间构型就不够了解了，因此也很难判断这些分子是否有极性，比如SO3、H2O2等。尤其当学生面对一些空间构型较为复杂的分子的时候，他们则更难判断和计算。所以说，我们运用分子的极性键的向量和来判断该分子是否有极性，既有其优点，也存在一定的局限性。不过这种判断方法是从学生原有的认知结构出发，有利于培养学生利用原有的知识储备来解决化学实际问题的意识。

二、“重心”分析法

除了上述论述之外，在苏教版高中化学选修教材的《物质结构与性质》当中亦有相关的论述：假如分子的负电荷重心与分子的正电荷重心可以重合的话，那么我们可以判断该分子为非极性分子；假如分子的负电荷重心与分子的正电荷重心不能重合的话，我们则可以判断该分子为极性分子。这段描述对于很多高中生来说是很难理解的，因为其描述过于抽象。为了让高中生可以更好地理解该段描述，我们教师需要对上述内容中所提及的重心进行重点诠释。物理学科对于重心是这样定义的：在一个重力场当中，物体处于任何方位时所有质点的重力的合力都通过的那一点就是物体的重心，而对于规则且密度均匀的物体来说，它的重心就是几何中心。由上述论述我们可以判定负电荷的重心即为带负电荷微粒的空间构形的几何重心；而正电荷的重心即为带正电荷微粒的空间构型的几何重心。以分子二硫化碳为例，该分子是一个典型的直线型分子，其中的两个氧原子所带的电荷为负电荷，而碳原子正是正电荷的重心所在。假如把这两个氧原子用一条直线连在一起，那么可以判断在该直线的中点位置即为负电荷的重心，这个重心与碳原子是重合的，所以我们可以判断二硫化碳分子是非极性分子。当然这种判断方法也有其弊端。比如当高中生不能准确判断出该分子的空间构型的时候，他们也就无法准确判断出该分子是否有极性。

三、“电子式”分析法

当然，判断分子是否有极性的方法并不仅仅只有上述两种。在具体的教学实践当中，还有教师发现可以通过分子电子式或者是分子结构式的书写来对分子是否有极性进行判断。以分子XYm为例，该分子当中Y为配位原子，而X则是中心原子。假如Y的价电子和X的价电子全部可以成对，那么此时所形成的XYm分子就可以判断其为非极性分子；反之，我们则可以判断其为极性分子。不过，对于CHCl3、CH2O这类多原子分子来说，其中的Y与Z原子是配位原子，而X则是中心原子。即使中心原子与配位原子的价电子可以全部成对，但它们仍然是极性分子。相对于上述两种判断方法来说，这种判断方法对于高中生来说更容易掌握，且判断起来准确、快速。不过，唯独针对C2H6、C6H6O等分子就很难作出判断了。

总而言之，上述三种方法各有优点也各有弊端，在具体对分子的有无极性进行判断的时候需要酌情进行把握和使用。选择合适的方法对分子有无极性进行判断才是最重要的。只要高中生可以有效地掌握上述几种判断方法，具体问题具体对待，一定可以准确判断出相应分子是否有极性。

参考文献

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