谢邀，今年这理综奖真是CRISPR，哎……答个有槽点的题目吧。
“钾钙钠镁铝锌铁锡铅氢铜汞银铂金”这个好像初中就学过了，学的时候感觉就是个口诀，其实也就是个炼金术师的口诀，它出现的比所有解释它的理论都早，这也许是“实验科学”的槽点吧。
这个顺序正式名称叫“金属活动性顺序”（英语就叫Reactivity series），指金属在溶液或化学反应中的活泼程度。它来自电化学/电学理论未发展出严谨的理论体系的时期，虽然是经验规则，但他有效地帮助了化学家或者说炼金术士理解化学反应，而且不涉及能斯特方程的微积分推导和“ln”，所以现在国内外基础化学教材还保留着。
它最初是由化学家根据金属间的置换反应，还有金属跟水和各种酸、碱的反应、非水溶液中电解析出顺序等总结而成。这个序列展现了金属在溶液中活动性的大小关系。
Cs > Rb > K > Na > Li > Ra > Ba > Sr > Ca > Mg > Al > Ti > Mn > Zn > Cr> Fe > Cd > Co > Ni > Sn > Pb > (H2) > Sb > Bi > Cu > W > Hg > Ag> Pt > Au
由于是经验规则，不同的版本之间略有不同，但基本和上面图里画的一样。其中有一个经典的问题，锂的活动性为什么和电极电势不同，排在钠和钾的后面，这个后面会讲。其他一些细节差异可以参考下面这个问题。
也由于是实验总结出来的结论，它其实和电离能，水合离子结合能，电负性，标准电极电势等多种因素相关，这些大一的无机化学里会讲。其中直接相关的是标准电极电势。
如果要说本质原因的话，就是不同环境下原子失去外层电子的难易程度（一般是价电子，也有例外，比如铅），要详细解释这又会涉及到屏蔽效应，镧系收缩，水合离子结合能之类的概念，如果是高中生的话，可以想成最简单的模型——只看核和相应的电子，然后把这个顺序和原子半径关联起来，就够了。
左边第一电离能，右边原子半径，规律还是很明显的，Au在Hg前面一个。
只用高中水平的知识就可以解释一些问题了，比如“K和Au最外层都是一个电子，怎么差这么多？”
可以从最简单的正负电荷吸引的角度出发，肥大的锂钠钾铷铯管不住电子，形成的离子也是稀有气体的电子结构，非常稳定，所以活性一个比一个高；铜银金半径增加不明显，核电荷数却增加的厉害，d电子的可极化性还强，活性一个比一个低。（详尽的解释《无机化学》书上有，就不抄书了，Au的解释还有镧系收缩和6s惰性电子对）。这就是钾远远远远比金活泼的部分原因。
========================下面不是科普的内容===================
这里要吐槽一下中文资料的问题，无论是因为兴趣还是因为课业，学化学都不要太相信百度。金属活动性顺序表_百度百科，写百度百科的这位可能是刚学过《无机化学》里电化学那一章，发现两者的相联后感觉发现了新大陆，说“金属活动性只和其电极电势有关”，还义正词严地说“误以为铯比锂活泼，但这种观点是错误的”。
我真的看到有人引用过这句话……同样是百科，我还是推荐看wiki百科，如果看不了可以参考下面的资料：
https://enacademic.com/dic.nsf/enwiki/348012
https://keystagewiki.com/index.php/Reactivity_Series
虽然现在金属活动性顺序有时也根据标准电极电势列出，但是“钾>钠>锂>碱土金属……”这个顺序是实验的总结规律，不是错误的。
现在wiki不好上，我贴一下wiki上的解释：
其实，锂活性问题也是经典的解释题，而且是这几年锂离子电池很热门，搜“金属锂电极电势为什么异常的低”回答很多。
简单来说，这个电极电势是按下面的过程计算出来的。
金属先气化吸热（汽化焓/原子化焓），再金属电离掉最外层一个电子（第一电离能Ei），最后是金属离子的水合（离子水化焓）
然后用盖斯定律加一加算出来焓变，再由下式转化成电极电势。
细节不写了，总之电极电势和电离能之间的差距涉及了离子水化焓，第一电离能和原子化焓。由上表可以看出，Li/Li+电极对的高电极电势主要是由于气态锂离子水化焓异常大所致，它超过了另外几个因素。
上面的物理参数的异常还需要一个直观的模型——锂离子小且极化度高，因此可以非常紧密地结合配位的水分子。这也可以从形成Li +（aq）的相对较低的正熵变化中看出：与溶液中钠离子或钾离子相比，溶液中锂离子的存在在溶剂（水中）中产生的有序性更高。
金属锂与水的反应比任何其他碱金属的反应放热更多（对于给定的质量或体积，放热反应要多很多倍，这符合标准电极电势），但由于动力学原因，它的活性较弱。锂的汽化焓是钾的两倍，表明金属中的结合更牢固（两种金属具有相同的体心立方结构），反应更慢。
测量元素相对于其他元素的反应性的另一种方法是查看其电负性。锂的电负性大于其他金属，这也是他活性弱的一个解释。（之前和别人讨论各种电负性快讨论出心理阴影了，就不多说了。）
这就是说金属活动顺序和电离能，水合离子结合能，电负性，标准电极电势等多种因素相关的原因。
（最后，不要太相信百度百科，什么人都可以改的，文献和教材虽然也有造假的过时的，但可信度更高。被百度忽悠了，给很多资料都不信的，我也见过，真的害人。）
