水滴石穿的原理是什么？
“水滴石穿”是一句成语，意思是“水不停地滴下来，能把下面的石头滴穿”。比喻力量虽小，但功到自然成。 水滴能石穿的原因不止一种，有的是物理变化造成的，有的是化学变化造成的。 水滴石穿的一种原因是水从高处滴落，其冲击力比较大，冲击力给石头带来磨损，水滴日复一日、年复一年，一滴一磨，石头就被磨穿了。这一过程是物理变化，只是石头的形状发生了变化，没有产生新的物质。 水滴石穿的另一种原因是由于空气中含有的二氧化碳与水的共同作用。二氧化碳溶于水而生成碳酸，所以水滴实际上是具有弱酸性的碳酸溶液。当水滴落在石灰石、大理石这一类石块上时，碳酸就会与石块中的主要成分碳酸钙发生化学反应，生成能溶于水的碳酸氢钙，使石块局部缓慢溶解并流失。溶洞现象就是水滴石穿的一个典型例子。这个现象大家很熟悉，不多说。还有一种原因是受酸雨的腐蚀。 溶洞给人以神秘，梦幻的色彩，千姿百态的钟乳石﹑石笋﹑石幔和石花都给人以美的感受。神奇的是，他们竟在悄悄的游走，长高，变小，可生物学上已经否定钟乳石等是生物的命题。而今天，我要讨论的角度不同，从化学角度分析钟乳石的不断变化和不同姿态的形成，破解溶洞的形成。 溶洞中构成乳石的是石灰岩，而石灰岩的性质与大理石，石灰石相似，主要成分为碳酸钙（CaCO3），而钟乳石一系列变化的产生原因来源于主要成分碳酸钙的一系列变化。 所以，我们不得不探究的是碳酸钙的性质。
CaCO3碳酸钙有这样一种性质：当它遇到溶有CO2的水时就会变成可溶性的碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]其化学反应式为：CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 溶有碳酸氢钙的水如果受热或遇压强突然变小时溶在水中的碳酸氢钙就会分解，重新变成碳酸钙沉积下来，并同时放出二氧化碳：Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O 可见溶洞中的各种景象的形成是遵循这两条反应的。CaCO3在两条反应中分解又析出，不断发生上述反应，就形成了溶洞中各种奇异的，游走变化的乳石。 参观过溶洞的人不难发现，乳石互不相依，上面的图案各不相同，十分有层次感，像层层云朵。若仅考虑上文提出的两条反应是无法解释这一现象的。
接下来在已提出的两反应的基础上，让我们探讨乳石的层层叠叠，图案各异的效果是如何形成的。而雕琢这幅杰作的大师是石灰石地区地下长期溶蚀的结果。 石灰岩里不溶性的碳酸钙受水和二氧化碳的作用能转化为微溶性的碳酸氢钙。由于石灰岩层各部分含石灰质多少不同，被侵蚀的程度不同，（即参与反应的CaCO3的量不同）就逐渐被溶解分割成互不相依、陡峭秀丽，层层叠叠的山峰和奇异的溶洞。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缓慢侵蚀而创造出来的杰作。 分情况来说，还是遵循着两条反应的，只是溶有碳酸氢钙的水，当从溶洞顶滴到洞底时，由于水分蒸发或压强减少，以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙的沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等。如果溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶上滴落，随着水分和二氧化碳的挥发，则析出的碳酸钙就会积聚成石幔、石花。如若洞顶的钟乳石与地面的石笋连接起来，就会形成奇特的石柱了。总结来说，石灰岩中CaCO3的不断反应溶解，不断析出，再加上水和二氧化碳的缓慢侵蚀以及外界环境提供的不同反应条件，都联手打造出溶洞这美丽的奇迹。 趣味化学实验——溶洞的形成模拟实验 原料 磷酸三钠（晶体）、三氯化铁（晶体）、氯化铜（晶体）、胆矾（晶体）、明矾（晶体）、硫酸镁（晶体）、蒸馏水等。 仪器设备 天平、粗铁丝、塑料镂孔隔板、镊子、烧杯（1000mL）、药匙等。 原理 5%磷酸三钠溶液能与多种晶体盐表面形成具有半透膜性质的难溶盐，将晶体放在瓶中生长液的顶端，在重力的作用下使晶体表面的难溶盐从上往下生长。
操作步骤
1、将配制好的 5%磷酸三钠溶液倒入标本瓶内静置，备用。
2、将固定有晶体的支架，轻轻放在步骤 1 标本瓶的液面上方，观察奇妙的实验现象。
绛旓細姘存淮鐭崇┛鐨勫師鐞嗭細鍖栧鍙嶅簲銆佺墿鐞嗗惛闄勩佸啿鍑诲拰鍘嬪姏銆佹憾瑙ｄ綔鐢ㄣ佹椂闂村洜绱銆1銆佸寲瀛﹀弽搴旓細鍖栧鍙嶅簲鏄按婊寸煶绌跨殑涓昏鍘熺悊涔嬩竴銆傚綋姘存淮钀藉湪鐭冲ご涓婃椂锛屾按婊翠腑鐨勬按鍒嗗瓙涓庣煶澶磋〃闈㈠彂鐢熷寲瀛﹀弽搴旓紝褰㈡垚鍙憾浜庢按鐨勭墿璐紝濡傜⒊閰搁挋绛夈傝繖浜涚墿璐ㄥ彲浠ヨ姘存淮涓殑姘村垎瀛愭憾瑙ｅ拰甯﹁蛋锛屼粠鑰屼娇寰楃煶澶磋〃闈㈤愭笎琚镜铓銆2銆佺墿鐞嗗惛闄...
绛旓細姘存淮鐭崇┛鐨勫彟涓绉嶅師鍥犳槸鐢变簬绌烘皵涓惈鏈夌殑浜屾哀鍖栫⒊涓庢按鐨勫叡鍚屼綔鐢銆備簩姘у寲纰虫憾浜庢按鑰岀敓鎴愮⒊閰革紝鎵浠ユ按婊村疄闄呬笂鏄叿鏈夊急閰告х殑纰抽吀婧舵恫銆傚綋姘存淮钀藉湪鐭崇伆鐭炽佸ぇ鐞嗙煶杩欎竴绫荤煶鍧椾笂鏃讹紝纰抽吀灏变細涓庣煶鍧椾腑鐨勪富瑕佹垚鍒嗙⒊閰搁挋鍙戠敓鍖栧鍙嶅簲锛岀敓鎴愯兘婧朵簬姘寸殑纰抽吀姘㈤挋锛屼娇鐭冲潡灞閮ㄧ紦鎱㈡憾瑙ｅ苟娴佸け銆傛憾娲炵幇璞″氨鏄按婊寸煶绌跨殑涓...
绛旓細姘存淮鐭崇┛涓昏涓哄寲瀛﹀彉鍖锛屼笖涓昏涓轰簩姘у寲纰虫憾浜庢按鍚庯紝閫氳繃浜屾哀鍖栫⒊鍔犵⒊閰搁挋鍔犳按杞寲涓虹⒊閰告阿閽欑殑鍖栧鍙嶅簲锛屽皢婧惰В搴︾浉瀵逛綆鐨勭⒊閰搁挋杞彉涓烘憾瑙ｅ害鐩稿楂樼殑纰抽吀姘㈤挋锛屼箣鍚庨氳繃鍚庣画鐨勬按娴佸皢婧惰川甯﹁蛋锛屼粠鑰岃揪鍒版按婊寸煶绌裤傚叾娆★紝閮ㄥ垎纰抽吀閽欎篃鍙洿鎺ユ憾瑙ｈ甯﹁蛋銆傚浜庨噾灞烇紝鐞嗚涓婂彲琛岋紝閫氳繃绌烘皵涓庢按鐨勫叡鍚屼綔鐢锛屽皢鍏舵哀...
绛旓細姘存淮鐭崇┛鏄墿鐞嗗彉鍖栧拰鍖栧鍙樺寲鍏卞悓浣滅敤鐨勭粨鏋銆傝缁嗚В閲婂涓嬶細涓銆佹按婊寸煶绌跨殑鍚箟 姘存淮鐭崇┛杩欎釜鎴愯褰㈠鐨勬槸鍧氭寔涓嶆噲銆佹寔涔嬩互鎭掔殑鍔涢噺鏈缁堣兘澶熻揪鎴愮湅浼煎洶闅剧殑鐩爣銆備粠绉戝瑙掑害鏉ョ湅锛屾按婊寸煶绌胯繖涓鐜拌薄娑夊強鍒扮殑鏄墿鐞嗗拰鍖栧鍙嶅簲鐨勫叡鍚屼綔鐢ㄣ備簩銆佺墿鐞嗗彉鍖 姘存淮涓嶆柇鍦板啿鍑荤煶澶磋〃闈紝閫氳繃鎸佺画鐨勫鍔涗綔鐢紝鐭冲ご琛ㄩ潰...
绛旓細鏄煶澶寸殑涓昏鎴愬垎鏄⒊閰搁挋锛姘存淮閲岃瀺鏈変簩姘у寲纰冲舰鎴愮⒊閰锛屽皢鐭冲ご鐨勯挋鑵愯殌锛岀劧鍚庢按钀戒笅鐨勫娍鑳藉皢鑵愯殌鎺夌殑閽欏啿鍒锋帀锛屾椂闂撮暱浜嗗氨鑵愯殌绌夸簡
绛旓細姘存淮钀藉埌鐭冲ご涓婃椂锛屾按婊撮鍏堣纰版墎锛岀劧鍚庡悜鍥涘懆鏁ｈ惤寮鏉ワ紝灏卞湪姘存淮鈥滆惤鍦扳濅笌鈥滄暎寮鈥濊繖涓鐬棿锛屽湪姘存淮鍜岀煶澶撮棿褰㈡垚浜嗘棤鏁扮粏灏忕殑姘旀场锛岀敱浜庢按鐨勮〃闈㈠紶鍔涗綔鐢紝杩欎簺姘旀场鐨勮〃闈㈢Н閮借灏藉彲鑳芥敹缂╁埌鏈灏忋傛皵娉℃敹缂╂椂鍘嬬缉姘旀场鍐呴儴鐨勭┖姘旓紝浣挎皵娉″唴鐨勭┖姘旀湁杈冨ぇ鐨勫帇寮猴紝姘旀场鍗婂緞瓒婂皬锛屾皵娉″唴鐨勬皵浣撳帇寮哄氨瓒婂ぇ...
绛旓細杩欎釜涓昏浣撶幇鐨勬槸閲忚川鍙樺叧绯鍘熺悊锛岄噺鍙樻槸璐ㄥ彉鐨勫墠鎻愬拰鍑嗗锛岃川鍙樻槸閲忓彉鐨勫繀鐒剁粨鏋溿傚嵆涓婊存按鏄笉瓒充互婊寸┛宸ㄧ煶鐨勶紝浣姘存淮澶氫簡灏变細浜х敓璐ㄥ彉锛屼骇鐢熶簡婊绌跨殑鏁堟灉銆傚緢楂樺叴鑳藉府鍔╁埌浣犮傝嫢婊℃剰璁板緱鈥滈噰绾充负婊℃剰绛旀鈥濆枖锛佺浣犲紑蹇儈O(鈭鈭)O~
绛旓細浣嗘槸鍏跺疄寰堝浜洪兘涓嶇煡閬姘存淮鐭崇┛鐨勫師鐞鍒板簳鏄粈涔锛屽钩鏃跺ぇ瀹跺湪鐢熸椿涓彲鑳戒篃浼氬彂鐜拌繖涓儏鍐点傚叾瀹炲鏋滅煶澶翠笂闈㈡湁姘达紝鐒跺悗杩欎釜姘翠笉鏂湴寰涓嬫淮锛岃繖涓椂鍊欑煶澶村彲鑳界湡鐨勪細琚┛閫忋傚叾瀹烇紝杩欏氨鏄姏鐨勪綔鐢紝鍥犱负姘存淮璺熺煶澶村叾瀹為兘鏄竴涓皝闂殑绌洪棿锛岀劧鍚庢按婊翠笅钀界殑鏃跺欏氨浼氫骇鐢熶竴绉嶉噸鍔涳紝杩欑閲嶅姏灏卞儚涓涓珮鍘嬬偖涓鏍...
绛旓細1銆丆aCO3+H2O+CO2===Ca(HCO3)2鍜孒2O+CO2===H2CO3H2CO3+CaCO3===Ca(HCO3)2銆2銆姘存淮鐭崇┛鐨勫師鐞嗘槸纰抽吀閽欎笌姘村強绌烘皵涓殑浜屾哀鍖栫⒊鍙嶅簲鐢熸垚鍙憾鐨勭⒊閰告阿閽欍
绛旓細鐭冲ご鍦ㄧ粡鍘嗛鍚归洦鎵撶瓑鑷劧鐣岃祴浜堢殑澶栧姏浣滅敤鏃讹紝浼氶愭笎鍦ㄥ鍔涗綔鐢ㄤ笅鏀瑰彉褰㈢姸锛屾淮姘磋櫧鐒跺姏閲忓緢灏忥紝浣嗘棩绉湀绱紝瀵圭煶澶存柦鍔犵殑鍔涢噺姹囨昏捣鏉ワ紝涔熻冻浠ュ皢鐭冲ご鍑夸釜娲炲嚭鏉ャ
