1.1.2 结合能
用原子结合能表示原子结合键的键能大小。当两个原子无限远时，原子间不发生作用，作用能可视为零，如图1-3所示。当两个原子在吸引力作用下靠近时，体系的位能逐渐下降，到达平衡距离，即当两原子间排斥力和吸引力相等时，位能最低；当原子距离进一步接近时，就必须克服反向排斥力，使作用能重新升高。通常把平衡距离下的作用能定义为原子的结合能。
图1-3 原子间作用力和结合能
用原子结合能表示原子结合键的键能大小。结合能越大，原子结合越稳定，熔点越高，弹性模量越大。表1-1是不同类型结合键的结合能，可以看出，从离子键、共价键、金属键到范德瓦尔斯键，结合能依次减小。不同物质的结合能和熔点见表1-2。从表1-2中可以看出，结合能越大，熔点越高。
表1-1 不同键型的结合能
表1-2 不同物质的结合能和熔点
共价键的键能尽管很高，但以共价键结合为主的高分子材料的强度却比较低，耐热性也比较差，其原因在于高分子间的结合能即范德瓦尔斯键和氢键的结合能非常小。
知识巩固1-1
1.金属中正离子与电子气之间强烈的库仑力使金属原子结合在一起，这种结合键叫作_________。
（a）离子键 （b）共价键 （c）金属键 （d）氢键
2.两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键叫作_________。
（a）离子键 （b）氢键 （c）共价键 （d）金属键
3.阴离子、阳离子间通过静电作用形成的化学键叫作_________。
（a）离子键 （b）氢键 （c）共价键 （d）金属键
4.金属材料以_________为主结合在一起。
（a）离子键和金属键 （b）氢键和共价键 （c）金属键 （d）金属键和共价键
5.陶瓷材料以_________为主结合在一起。
（a）离子键和共价键 （b）氢键 （c）共价键 （d）金属键和共价键
6.高分子材料以_________为主结合在一起。
（a）离子键和共价键 （b）氢键 （c）共价键和氢键 （d）金属键和共价键
7.金属具有良好的导电性和导热性与_________有密切关系。
（a）金属有光泽 （b）金属不透明 （c）金属塑性好 （d）金属中自由电子数量多
8.金属键没有方向性，对原子没有选择性，所以在外力作用下发生原子相对移动时，金属键不会被破坏，因而金属表现出良好的_________。
（a）脆性 （b）塑性 （c）绝缘性 （d）刚性
9.金属加热时，正离子的振动增强，原子排列的规则性受到干扰，电子运动受阻，电阻增大，因而金属具有_________。
（a）正的电阻温度系数 （b）高强度
（c）高塑性 （d）良好的导电性
10.金属具有较高的强度、塑性、导电性和导热性。（ ）
11.分子间的作用力与化学键相比一般比较小。（ ）
12.高分子聚合物通常属于绝缘体，这一特性与高分子聚合物属于共价键无关。（ ）
13.原子间的结合能越大，则原子间的作用力越大、弹性模量越大、熔点越高。（ ）
14.高分子材料属于共价键，多数共价键的结合能比金属键的结合能大，所以，高分子材料往往比金属材料的强度高。（ ）
15.高分子材料的分子间结合能比较小是导致高分子材料强度低的主要原因。（ ）