1、概念：元素的第一电离能是指气态原子失去一个电子形成＋1价气态阳离子所需的能量。符号：I₁。注：原子为基态原子，保证失去电子时消耗能量最低。

2、元素第一电离能的意义：可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。第一电离能数值越小，原子越容易失去一个电子；反之，越难失去一个电子。

3、元素第一电离能的周期性变化：

(1)同一周期内，随着原子序数的增加，元素第一电离能呈增大趋势。同一周期内，碱金属的第一电离能最小，稀有气体的第一电离能最大。

(2)同一主族，随着元素原子序数的递增(电子层数的增加)元素的第一电离能呈现减小趋势。

4、影响电离能的因素：主要取决于原子的核电荷数、原子半径以及原子的电子构型。

(1)一般说来，同一周期的元素具有相同的电子层数，从左到右核电荷数增大，原子的半径逐渐减少，核对外层电子的引力增大，因此，越靠右的元素，越不易失去电子，电离能也就越大。

(2)同一族元素电子层数不同，最外层电子数相同，原子半径增大起主要作用，因此，原子半径越大，核对电子引力越小，越易失去电子，电离能也就越小。

(3)元素的第一电离能与原子的核外电子排布的关系：通常情况下，当原子核外电子排布的能量相等的轨道上形成全空(p⁰、d⁰、f⁰)、半满(p³、d⁵、f⁷)和全满(p⁶、d¹⁰、f¹⁴)结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能。如：N、P、As等元素的第一电离能比左右邻居大，是因为它们都具有np³半充满轨道的缘故。

5、各级电离能的大小顺序：＋1价气态阳离子失去1个电子，形成＋2价气态离子所需要的最低能量称为该元素的第二电离能，用I₂表示。＋2价气态离子再失去1个电子，形成＋3价气态离子所需要的最低能量称为该元素的第三电离能，用I₃表示。依次有第四电离能等。同一元素原子的电离能满足：I₁＜ I₂＜ I₃…逐渐增大。

6、电离能的应用：

(1)根据电离能数据，确定元素原子核外电子排布。如：Li：I₁＜＜I₂＜I₃，表明Li原子核外的三个电子排布在两个电子层上(K、L层)，且最外层只有一个电子。

(2)根据电离能数据，确定元素在化合物中的化合价。如：钠和镁第一、二、三电离能

从表中可以看出钠的第一电离能较小而第二电离能突跃地升高，表明钠易失去一个电子达到8电子稳定结构，形成＋1价Na^＋，不易再失去第二个电子；而镁的第一、二电离能均较低，第三电离能突跃地升高，说明镁易失去2个电子，形成＋2价Mg^2＋后达到8电子稳定结构，再失去第三个电子很困难。

(3)判断元素的金属性强弱。I₁越大，元素的非金属性越强(一般情况)；I₁越小，元素的金属性越强。