碱金属（第 1 族）

如果你看过那个经典的化学演示——一小块豌豆大小的金属丢进水里，四处乱窜、嘶嘶冒泡，并迸出淡紫或黄色火焰——你就已经见过碱金属了。它们是氢以下第 1 族的六种元素：锂、钠、钾、铷、铯，以及稀有且有放射性的钫。它们太活泼，自然界中从不以游离金属形式存在；又太柔软，钠和钾能像切冷黄油一样用刀切开。

每种碱金属最外层 s 壳层上都只有一个电子，远离原子核，又被所有内层电子屏蔽，因此被束缚得非常松。失去这一个电子就得到稳定的稀有气体构型和 +1 离子，而这些金属对此求之不得——它们在各自周期里电离能最低、还原电位最负。这个单一、易失的电子解释了它们的一切：它们电正性最强，是最软、熔点最低的金属（孤单的成键电子造就了弱金属键），并与水剧烈反应生成氢氧化物（即碱，名称由此而来）加氢气，如 2 Na + 2 H2O 给出 2 NaOH + H2。

这些金属对无机化学和生命都至关重要。钠离子和钾离子驱动神经和肌肉的电信号；锂的化合物用于治疗双相情感障碍并为电池供电；氢氧化钠和碳酸钠是大宗工业化学品。需要老实说明的细节：它们的活泼性沿族向下递增（铯与水反应会爆炸），而最小的锂是个异类，其化学性质部分更像镁而不像它自己这一族——这就是对角线关系。