关系

 $键合 \begin{cases} 化学键（主价键） \begin{cases} 离子键 \\ 共价键 \\ 金属键 \end{cases} \\ 氢键 \\ 物理键（次价键）：范德华力或称范德瓦尔斯力（van\ der\ Waals） \end{cases}$

概念

离子键

原子失去或得到电子形成带电的离子，正负离子依靠静电吸引力结合在一起形成的键合。
无饱和性和方向性。高熔点，高硬度，高强度，低膨胀系数，塑性较差，固态不导电，熔融离子导电。
存在于金属与非金属形成的化合物中（大多数盐类、碱类和金属氧化物）。

>
NaCl 离子键示意图

共价键

两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对形成的化学键。
有方向性和饱和性。高熔点高强度，高硬度，低热膨胀系数，塑性较差，不导电。
存在于非金属形成的化合物中。

$SiO_2$ 中硅原子和氧原子间形成的共价键示意图

金属键

金属原子中价电子挣脱束缚成为自由电子，弥散于金属正离子组成的晶格中，由自由电子和金属正离子相互作用所构成的键合。
无饱和性和方向性。结构密堆，塑性较好，有光泽，良好的导热性和导电性。
存在于金属原子之间。

金属键示意图

范德瓦尔斯力

邻近原子相互作用引起电荷位移而形成偶极子，通过这种微弱、瞬时的电偶极矩的感应作用，将原子或分子结为一体的键合。
无饱和性和方向性；结构密堆，低熔点，绝缘。
存在于分子之间形成的晶体中，如 $Cl_2$ 、 $Ar$ 。

极性分子间范德瓦尔斯力示意图

氢键

分子中氢原子仅有的一个电子被分子中其它原子共有，氢端裸露出带正电荷的原子核，与邻近分子的负端相互吸引。
具有饱和性和方向性。高分子化合物氢键树木巨大，对其熔点及力学性能影响大；对小分子熔点、费电、溶解性、黏度也有一定影响。
存在于含有氢和氧、氮、氟等高电负性原子的分子之间，如 $H_2O$ 、 $NH_3$ 。

HF 氢键示意图

参考

胡庚祥, 蔡珣, 戎咏华. 材料科学基础. 第三版. 上海交通大学出版社. 2010.

键合