核心概念
地质学
风化作用
物理学
化学
简介
你是否曾经参观过峡谷或洞穴，并好奇这些地貌是如何形成的？或者观察过河流或海滩边光滑的石头？这些结果都是由于一个被称为风化的过程造成的。风化，即岩石因暴露在自然环境中而磨损，不仅会形成光滑的岩石，以及洞穴和峡谷，还会慢慢侵蚀其他坚硬的物体，包括一些雕像和建筑物。在方糖上尝试一下这个过程，感受一下风化的力量。
背景
岩石似乎是永久性的，但实际上它一直在不断地分解。我们通常不会注意到这个过程，因为它发生得非常缓慢。一旦岩石暴露在自然环境中，它就会开始通过风化的过程被分解。科学家将这个过程分为两类：物理风化和化学风化。
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物理风化（也称为机械风化）是指物理力反复作用于岩石时发生的。一个例子是岩石彼此翻滚，互相撞击掉落碎片。这种情况经常发生在河流、沙漠或山坡上。
在化学风化中，岩石会因化学反应改变了岩石的成分而分解甚至溶解。当某些类型的岩石与雨水接触时（雨水通常略带酸性，尤其是在存在污染的情况下），会发生化学反应，缓慢地将岩石转化为可溶于水的物质。当这些物质溶解时，它们会被冲走。这就像岩石消失了一样！
在这个活动中，您将用方糖模拟物理和化学风化——这样您就可以亲眼看到它发生。
材料
至少四个方糖
水
深色纸或台面
玻璃杯
滴管
可以弄湿的工作区域
用于清理的毛巾（可选）
黏土（可选）
喷雾瓶（可选）
糖霜（可选）
指甲锉（可选）
带边的托盘或大盘子（可选）
准备工作
在可以弄湿的地方收集您的材料。
步骤
想想几种你可以用机械风化来破碎或粉碎你的岩石（方糖）的方法。
用你的一个方糖试一下！
你是把它压碎、砸碎还是施加了其他力？你能列举一些岩石在自然界中如何被砸碎或压碎的例子吗？
现在拿出两个新的方糖，在一个深色的纸或台面上，用一个磨另一个。会发生什么？你看到纸或台面上有糖粉吗？你的岩石（方糖）发生了什么？
尝试用这种方式磨圆你方糖的边缘。它有效吗？
回头看看你的方糖还剩下什么。它看起来像什么？它还是糖吗？
现在拿一个新的方糖。你有哪些方法可以用化学风化来分解你的岩石（方糖）？
在这个活动中，我们将使用水滴来模拟雨水。把方糖放在玻璃杯里。
用滴管装满水，在方糖上滴几滴。观察并感受一下会发生什么。
如果你在方糖上滴更多的水，你认为会发生什么？如果你在方糖上滴10滴或100滴（或更多）滴，你认为会发生什么？它还会是方糖吗？它还会是糖吗？
在你的方糖上滴更多的水。糖去哪里了？你能让方糖完全消失吗？
额外：在玻璃杯中放入几个方糖。用黏土覆盖它们。方糖代表岩石层，黏土代表表土。在黏土上打几个洞或裂缝，以便雨水渗入地下并到达岩石层。在你的玻璃杯上喷水，代表雨水降落在你的土地上。你认为你的岩石层会发生什么？可能会形成洞穴吗？这个过程如何取决于地下有不同类型的材料？
额外：做一个方糖雕塑或结构。要将方糖粘在一起，将一个方糖的一面弄湿，然后将其压在另一个方糖上。如果需要更强的粘合剂，糖霜可以起到作用。确保你的雕塑有一些细节和尖锐的边缘。指甲锉可以帮助你雕刻方糖。你认为你的雕塑在暴露于雨水时会发生什么？将你的雕塑放在一个带边的托盘或盘子里，并使用喷雾瓶让它下雨在你的雕塑上。先少一点——然后多一点。会发生什么？仔细观察细节和边缘：它们会改变吗？经过大量的雨水后，最终会发生什么？这正是酸雨随着时间的推移会对某些雕像和建筑物造成的损害。
观察和结果
通过砸碎、压碎或研磨来打破方糖容易吗？岩石在自然界中以类似的方式分解——但在物理或机械风化过程中要慢得多。自然界中的力量，如重力、风，甚至冻结的水或植物根的推力，都会影响岩石。这些力量最终会磨损岩石。结果是更小的岩石碎片——就像你剩下更小的糖碎片一样。
你的化学风化测试怎么样？方糖是否变弱并最终溶解在水滴中？这也会发生在某些类型的岩石上。岩石中的一些矿物质与液体或气体发生反应，产生新的物质，这些物质通常较弱——有时甚至会溶解在水中。当你施加足够的水后，你可能没有任何方糖残留，因为它被水带走了。以类似的方式，岩石可以溶解并被冲走，形成洞穴。
如果你尝试建造一个糖雕像并将其暴露在水中，你可能会看到它慢慢消失。这种情况发生在一些雕像和建筑物上——而且当更多的污染使雨水变得更酸性时，速度会更快。
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