水滴石穿的原理是什么?

水滴石穿的原理是什么?,第1张

“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。

是你观察的你比较细心啊,这个我没有看过,不过如果不是试卷上面的,也就是说没有假设"水滴是匀速"

那么我说说自己的想法,我想可能本来就是加速,只是加速度相对小,而且速度不大,我们误以为是匀速

水滴肯定受摩擦力,而且如果是现实生活的话,水滴的质量是越来越小的,因为接触点的水就被滞留了想象一下,水倘若是分层的,那么相对于粗糙面来说,远离面的水一直受到下层水的摩擦力,上层水速度大于下层很容易理解(上层即远离面,下层当然就是靠近面的水)但是这个摩擦力远小于接触木板摩擦,所以虽然质量越来越小,但是丝毫没有动摇最上层水一直加速的状态,倘若说A速度大于B的,我想可能是水A比B已经滑动的距离长,加速时间已经大而已,

至于你后面写到的,我想你是因为以为不满足动量定理,所以才疑问的吧,我想如果只是如你说的粘结后速度更大了,也就是动量不守恒了这是不可能的可能是当时速度本来大,仍然是加速(意识上以为是匀速),所以没有注意到其实是有速度中和那个过程的,

水滴石穿,主要是水对石头的侵蚀作用,而侵蚀作用又分为侵蚀作用可分为机械剥蚀作用和化学剥蚀作用。

机械剥蚀作用

在干旱的沙漠区常常可以见到一些奇形怪状的岩石。它们有的像古代城堡,有的像擎天立柱,有的像大石蘑菇,这并非雕塑家们的精工巧作,而是风挟带岩石碎屑,磨蚀岩石的结果,人们称之为风蚀地貌。

流水的侵蚀作用更是强大而普遍,大陆面积约90%的地方都处于流水的侵蚀作用控制之下,降水冲蚀地表,沟谷和河流的流水,使谷底和河床加宽加深,坡面上的流水冲刷着整个坡面,使之趋于破碎。例如我国的黄土高原由于植被多遭破坏,流水侵蚀严重,造成千沟万壑的地表形态。在高寒地区,巨大的冰川,可以刨蚀地面,形成冰斗、角峰、U形谷等冰川地貌。海蚀地貌。

化学剥蚀作用

此外,流水对岩石还有溶蚀作用。地表水、地下水能溶解岩石中的可溶解性盐类,如碳酸钙、氯化钠等,形成天然溶液而随水流失。我国的桂林山水、路南石林等岩溶地貌就是可溶性石灰岩受到含有二氧化碳流水的长期溶解和冲刷作用而形成的。

具体问题具体分析~

这个是百科里面的解释

物理解释:水从高处滴下,重力势能转化为动能,冲击石头,对石头表面做功,水滴飞溅,石头表面损耗,虽然水滴做的功很小,这损耗也是极微量的,但是时间久了,这微量的积累就显得多了,就可以看到石头表面的凹陷,时间再久,最终石头被滴穿了。(引例:用冲击钻钻木头,一下子就可以钻出一个洞,是因为冲击钻做功远比水滴冲击做功大得多,但是如果给水加高压,让水高速喷出,就可[4]以无坚不摧,应用比如医学手术中使用的“水刀”)。

化学解释:很多常见的石头中主要成分都含碳酸钙,水溶解空气中的二氧化碳,滴到石头上后,还会发生化学反应,CO2+H2O+CaCO3→Ca(HCO3)2,碳酸氢钙易溶于水,所以石头表面就被腐蚀了。如果空气质量比较差,形成酸雨,那落下的水滴腐蚀石头就更快了。(钟乳石的形成知道吧!溶洞中滴下的水就是溶解了碳酸氢钙的水,碳酸氢钙再分解成水、二氧化碳、碳酸钙,碳酸钙沉积就形成了钟乳石。)

你应该可以看懂吧

  钻石鉴定滴水法可信,但需要更多其它方法佐证。

  钻石鉴定的方式方法:

  比重测试法:

  市面上有一种测量宝石的比重液,市民可以把钻石置于钻石的比重液中,钻石会下沉,浮在比重液上的与钻石相似的宝石肯定不是钻石。

  肉眼鉴定法:

  钻石的光泽火彩是可以泄露身份真假的秘密,抛光好的真钻石火彩强烈五彩斑斓,那些高折射率的仿制品发散出的光彩显得生硬呆板。将钻石放入白色玻璃杯中注满水,如果亮光减弱就是假钻石。其次要看钻石边角是否非常的锋锐,只有仿制品的边角才会因为硬度不够高而出现磨损,其棱线和脚顶多呈现出圆钝状。这时候你一定要依靠放大镜来观察仔细。

  滴水法:

  在钻石台面上滴一小滴水,如果水滴鼓起来长时间不散,就是真的,很快散开就是假的。因为钻石有亲油疏水的特性。或者将钻石在脸上沾些微量的油脂,用拇指摩擦该钻石,拇指会感到一种胶黏性,不易滑动,而仿冒钻石则会让拇指有滑溜的感觉。

  呵气试验:

  钻石传热能力佳,热气散得快。将要测试的钻石靠近嘴巴,轻轻呵气,使被测试的钻石蒙上一层轻雾,此时立即注视该钻石雾气挥发的情形,如为天然钻石,雾气将立即散去,反之雾气会在仿冒钻石上维持一阵子,才会散去。如果你是在旅游中去当地购买钻石饰品,不妨携带一枚钻石仿制品同行,作为实验的对比物。

  擦拭试验:

  将钻石在细砂纸上来回擦几次,其表面有擦痕的痕迹则为假钻石,无擦痕的则是真钻石。

物理变化,滴水石穿并没有新物质的生成。

物理变化,指物质的状态虽然发生了变化,但一般说来物质本身的组成成分却没有改变。例如:位置、体积、形状、温度、压强的变化,以及气态、液态、固态间相互转化等。还有物质与电磁场的相互作用,光与物质的相互作用,以及微观粒子(电子、原子核、基本粒子等)间的相互作用与转化,都是物理变化。

化学变化是指相互接触的分子间发生原子或电子的转换或转移,生成新的分子并伴有能量的变化的过程,其实质是旧键的断裂和新键的生成。

扩展资料:

物质的基本三态变化,并没有新的物质产生出来,所以属于物理变化。NaOH等无机盐、碱的潮解,冰的融化,研碎胆矾等。

如铁水铸成铁锅,其中涉及到碳元素和铁元素的结合新分子(一般生成Fe3C),并不算作物理变化,但是如果是百分百的纯铁,铸成铁锅则不发生化学变化。

化学变化示例

1、火柴燃烧  

2、氢氧化钠变质 

3、生物生长 

4、植物光合作用 

5、盐酸除锈  

6、碱式碳酸铜受热分解 

7、铁在潮湿空气中生锈 

8、食物发霉   

9、久置(因二氧化碳)的澄清石灰水变浑浊 

10、硫酸腐蚀铁块 

11、用氢气还原氧化铜

12、镁条的燃烧 

13、鞭炮爆炸

参考资料:

物理变化

参考资料:

化学变化

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