“水滴石穿”是物理變化還是化學(xué)變化?

“水滴石穿”是物理變化還是化學(xué)變化?

　　水滴石穿”是一句成語(yǔ)，意思是“水不停地滴下來(lái)，能把下面的石頭滴穿”。比喻力量雖小，但功到自然成。小編在這里整理了相關(guān)資料，希望能幫助到您。

　　“水滴石穿”是物理變化還是化學(xué)變化?

　　水滴能石穿的原因不止一種，有的是物理變化造成的，有的是化學(xué)變化造成的。

　　水滴石穿的一種原因是水從高處滴落，其沖擊力比較大，沖擊力給石頭帶來(lái)磨損，水滴日復(fù)一日、年復(fù)一年，一滴一磨，石頭就被磨穿了。這一過(guò)程是物理變化，只是石頭的形狀發(fā)生了變化，沒(méi)有產(chǎn)生新的物質(zhì)。

　　水滴石穿的另一種原因是由于空氣中含有的二氧化碳與水的共同作用。二氧化碳溶于水而生成碳酸，所以水滴實(shí)際上是具有弱酸性的碳酸溶液。當(dāng)水滴落在石灰石、大理石這一類石塊上時(shí)，碳酸就會(huì)與石塊中的主要成分碳酸鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成能溶于水的碳酸氫鈣，使石塊局部緩慢溶解并流失。

　　溶洞現(xiàn)象就是水滴石穿的一個(gè)典型例子。這個(gè)現(xiàn)象大家很熟悉，不多說(shuō)。還有一種原因是受酸雨的腐蝕。

　　溶洞給人以神秘，夢(mèng)幻的色彩，千姿百態(tài)的鐘乳石﹑石筍﹑石幔和石花都給人以美的感受。神奇的是，他們竟在悄悄的游走，長(zhǎng)高，變小，可生物學(xué)上已經(jīng)否定鐘乳石等是生物的命題。而今天，我要討論的角度不同，從化學(xué)角度分析鐘乳石的不斷變化和不同姿態(tài)的形成，破解溶洞的形成。

　　溶洞中構(gòu)成乳石的是石灰?guī)r，而石灰?guī)r的性質(zhì)與大理石，石灰石相似，主要成分為碳酸鈣(CaCO3)，而鐘乳石一系列變化的產(chǎn)生原因來(lái)源于主要成分碳酸鈣的一系列變化。

　　所以，我們不得不探究的是碳酸鈣的性質(zhì)。

　　CaCO3碳酸鈣有這樣一種性質(zhì)：當(dāng)它遇到溶有CO2的水時(shí)就會(huì)變成可溶性的碳酸氫鈣[Ca(HCO3)2]其化學(xué)反應(yīng)式為：CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2

　　溶有碳酸氫鈣的水如果受熱或遇壓強(qiáng)突然變小時(shí)溶在水中的碳酸氫鈣就會(huì)分解，重新變成碳酸鈣沉積下來(lái)，并同時(shí)放出二氧化碳：Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O

　　可見(jiàn)溶洞中的各種景象的形成是遵循這兩條反應(yīng)的。CaCO3在兩條反應(yīng)中分解又析出，不斷發(fā)生上述反應(yīng)，就形成了溶洞中各種奇異的，游走變化的乳石。

　　參觀過(guò)溶洞的人不難發(fā)現(xiàn)，乳石互不相依，上面的圖案各不相同，十分有層次感，像層層云朵。若僅考慮上文提出的兩條反應(yīng)是無(wú)法解釋這一現(xiàn)象的。

　　接下來(lái)在已提出的兩反應(yīng)的基礎(chǔ)上，讓我們探討乳石的層層疊疊，圖案各異的效果是如何形成的。而雕琢這幅杰作的大師是石灰石地區(qū)地下長(zhǎng)期溶蝕的結(jié)果。

　　石灰?guī)r里不溶性的碳酸鈣受水和二氧化碳的作用能轉(zhuǎn)化為微溶性的碳酸氫鈣。由于石灰?guī)r層各部分含石灰質(zhì)多少不同，被侵蝕的程度不同，(即參與反應(yīng)的CaCO3的量不同)就逐漸被溶解分割成互不相依、陡峭秀麗，層層疊疊的山峰和奇異的溶洞。例如于世的桂林溶洞、北京石花洞，就是由于水和二氧化碳的緩慢侵蝕而創(chuàng)造出來(lái)的杰作。

　　分情況來(lái)說(shuō)，還是遵循著兩條反應(yīng)的，只是溶有碳酸氫鈣的水，當(dāng)從溶洞頂?shù)蔚蕉吹讜r(shí)，由于水分蒸發(fā)或壓強(qiáng)減少，以及溫度的變化都會(huì)使二氧化碳溶解度減小而析出碳酸鈣的沉淀。這些沉淀經(jīng)過(guò)千百萬(wàn)年的積聚，漸漸形成了鐘乳石、石筍等。如果溶有碳酸氫鈣的水從溶洞頂上滴落，隨著水分和二氧化碳的揮發(fā)，則析出的碳酸鈣就會(huì)積聚成石幔、石花。如若洞頂?shù)溺娙槭c地面的石筍連接起來(lái)，就會(huì)形成奇特的石柱了?？偨Y(jié)來(lái)說(shuō)，石灰?guī)r中CaCO3的不斷反應(yīng)溶解，不斷析出，再加上水和二氧化碳的緩慢侵蝕以及外界環(huán)境提供的不同反應(yīng)條件，都聯(lián)手打造出溶洞這美麗的奇跡。

　　接下來(lái)小編就給大家分享一個(gè)趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)——溶洞的形成模擬實(shí)驗(yàn)

　　原料

　　磷酸三鈉(晶體)、三氯化鐵(晶體)、氯化銅(晶體)、膽礬(晶體)、明礬(晶體)、硫酸鎂(晶體)、蒸餾水等。

　　儀器設(shè)備

　　天平、粗鐵絲、塑料鏤孔隔板、鑷子、燒杯(1000mL)、藥匙等。

　　原理

　　5%磷酸三鈉溶液能與多種晶體鹽表面形成具有半透膜性質(zhì)的難溶鹽，將晶體放在瓶中生長(zhǎng)液的頂端，在重力的作用下使晶體表面的難溶鹽從上往下生長(zhǎng)。

　　操作步驟

　　1、將配制好的 5%磷酸三鈉溶液倒入標(biāo)本瓶?jī)?nèi)靜置，備用。

　　2、將固定有晶體的支架，輕輕放在步驟 1 標(biāo)本瓶的液面上方，觀察奇妙的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

　　現(xiàn)在的學(xué)生學(xué)習(xí)壓力很大，很少有機(jī)會(huì)到大自然去接觸到真實(shí)的溶洞，所以通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室中模擬出溶洞的形成過(guò)程，可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，同時(shí)可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)于化學(xué)知識(shí)的了解與應(yīng)用。

　　八張圖搞清高考化學(xué)知識(shí)框架