核心概念
地質學
風化作用
物理學
化學
簡介
你是否曾經參觀過峽谷或洞穴，並好奇這些地貌是如何形成的？或者觀察過河流或海灘邊光滑的石頭？這些結果都是由於一個被稱為風化的過程造成的。風化，即岩石因暴露在自然環境中而磨損，不僅會形成光滑的岩石，以及洞穴和峽谷，還會慢慢侵蝕其他堅硬的物體，包括一些雕像和建築物。在方糖上嘗試一下這個過程，感受一下風化的力量。
背景
岩石似乎是永久性的，但實際上它一直在不斷地分解。我們通常不會注意到這個過程，因為它發生得非常緩慢。一旦岩石暴露在自然環境中，它就會開始透過風化的過程被分解。科學家將這個過程分為兩類：物理風化和化學風化。
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物理風化（也稱為機械風化）是指物理力反覆作用於岩石時發生的。一個例子是岩石彼此翻滾，互相撞擊掉落碎片。這種情況經常發生在河流、沙漠或山坡上。
在化學風化中，岩石會因化學反應改變了岩石的成分而分解甚至溶解。當某些型別的岩石與雨水接觸時（雨水通常略帶酸性，尤其是在存在汙染的情況下），會發生化學反應，緩慢地將岩石轉化為可溶於水的物質。當這些物質溶解時，它們會被沖走。這就像岩石消失了一樣！
在這個活動中，您將用方糖模擬物理和化學風化——這樣您就可以親眼看到它發生。
材料
至少四個方糖
水
深色紙或檯面
玻璃杯
滴管
可以弄溼的工作區域
用於清理的毛巾（可選）
黏土（可選）
噴霧瓶（可選）
糖霜（可選）
指甲銼（可選）
帶邊的托盤或大盤子（可選）
準備工作
在可以弄溼的地方收集您的材料。
步驟
想想幾種你可以用機械風化來破碎或粉碎你的岩石（方糖）的方法。
用你的一個方糖試一下！
你是把它壓碎、砸碎還是施加了其他力？你能列舉一些岩石在自然界中如何被砸碎或壓碎的例子嗎？
現在拿出兩個新的方糖，在一個深色的紙或檯面上，用一個磨另一個。會發生什麼？你看到紙或檯面上有糖粉嗎？你的岩石（方糖）發生了什麼？
嘗試用這種方式磨圓你方糖的邊緣。它有效嗎？
回頭看看你的方糖還剩下什麼。它看起來像什麼？它還是糖嗎？
現在拿一個新的方糖。你有哪些方法可以用化學風化來分解你的岩石（方糖）？
在這個活動中，我們將使用水滴來模擬雨水。把方糖放在玻璃杯裡。
用滴管裝滿水，在方糖上滴幾滴。觀察並感受一下會發生什麼。
如果你在方糖上滴更多的水，你認為會發生什麼？如果你在方糖上滴10滴或100滴（或更多）滴，你認為會發生什麼？它還會是方糖嗎？它還會是糖嗎？
在你的方糖上滴更多的水。糖去哪裡了？你能讓方糖完全消失嗎？
額外：在玻璃杯中放入幾個方糖。用黏土覆蓋它們。方糖代表岩石層，黏土代表表土。在黏土上打幾個洞或裂縫，以便雨水滲入地下併到達岩石層。在你的玻璃杯上噴水，代表雨水降落在你的土地上。你認為你的岩石層會發生什麼？可能會形成洞穴嗎？這個過程如何取決於地下有不同型別的材料？
額外：做一個方糖雕塑或結構。要將方糖粘在一起，將一個方糖的一面弄溼，然後將其壓在另一個方糖上。如果需要更強的粘合劑，糖霜可以起到作用。確保你的雕塑有一些細節和尖銳的邊緣。指甲銼可以幫助你雕刻方糖。你認為你的雕塑在暴露於雨水時會發生什麼？將你的雕塑放在一個帶邊的托盤或盤子裡，並使用噴霧瓶讓它下雨在你的雕塑上。先少一點——然後多一點。會發生什麼？仔細觀察細節和邊緣：它們會改變嗎？經過大量的雨水後，最終會發生什麼？這正是酸雨隨著時間的推移會對某些雕像和建築物造成的損害。
觀察和結果
透過砸碎、壓碎或研磨來打破方糖容易嗎？岩石在自然界中以類似的方式分解——但在物理或機械風化過程中要慢得多。自然界中的力量，如重力、風，甚至凍結的水或植物根的推力，都會影響岩石。這些力量最終會磨損岩石。結果是更小的岩石碎片——就像你剩下更小的糖碎片一樣。
你的化學風化測試怎麼樣？方糖是否變弱並最終溶解在水滴中？這也會發生在某些型別的岩石上。岩石中的一些礦物質與液體或氣體發生反應，產生新的物質，這些物質通常較弱——有時甚至會溶解在水中。當你施加足夠的水後，你可能沒有任何方糖殘留，因為它被水帶走了。以類似的方式，岩石可以溶解並被沖走，形成洞穴。
如果你嘗試建造一個糖雕像並將其暴露在水中，你可能會看到它慢慢消失。這種情況發生在一些雕像和建築物上——而且當更多的汙染使雨水變得更酸性時，速度會更快。
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