生長吧！ 石鐘山

段玉佩

“大石側(cè)立千尺，如猛獸奇鬼，森然欲搏人;而山上棲鶻，聞人聲亦驚起，磔磔云霄間;又有若老人咳且笑于山谷中者，或曰此鸛鶴也。余方心動欲還，而大聲發(fā)于水上，噌吰如鐘鼓不絕……”此文段引自宋代大文豪蘇軾的《石鐘山記》。那些形狀如猛獸奇鬼、可以發(fā)出怪異聲音的石頭，是在經(jīng)年累月地質(zhì)變遷下所形成的特殊地質(zhì)構(gòu)造。其主要成分是石灰石，因為水流的作用導(dǎo)致蘇軾能夠聽到如撞鐘的聲音，因此，文中所記述的這種特殊地質(zhì)構(gòu)造，才有了石鐘山的名字。除了從書中了解的，也許你還親身鉆過溶洞，見識過石鐘乳，它們和石鐘山的形成原理也是一樣的。這些大自然的鬼斧神工，都是歷經(jīng)千百載才呈現(xiàn)于我們眼前，那我們是否能更快速地看到石鐘山的形成呢？有了科學(xué)的力量，當(dāng)然可以！

實驗材料

洗滌堿（碳酸鈉）

熱水

廢舊毛巾

線繩

剪刀

勺子

小碟子

兩個相同的燒杯

實驗步驟

將熱水倒入兩個燒杯，使水面距燒杯口2厘米，以避免在實驗過程中熱水濺出燙傷。

分別向兩個盛有熱水的燒杯中倒入同樣多的洗滌堿（盡可能多地倒入），邊倒入邊攪拌，以保證所有倒入的洗滌堿都能夠充分溶解。

將廢舊毛巾對角疊成一個三角形，沿著疊好的三角形長邊將毛巾緊緊地卷成一個卷。

用線繩將卷好的毛巾卷的兩頭和中間緊緊纏住，系緊，再將多余的長繩子剪掉。

將精心纏繞系緊的毛巾卷的兩頭，分別放入兩個燒杯中，確保毛巾的每一段都能觸到燒

杯底。

讓毛巾的中段自然下垂，使整個毛巾卷形成一個英文字母M的形狀，M中部的低端，要和桌面保留有一定的距離，并且在下面，再放置一個小碟子，用來做“石鐘山”形成的底座。

把還未成形的石鐘山放在不容易被碰觸的地方，等上一周。一周之后，迷你石鐘山就出現(xiàn)了。如果你還恰巧會延時攝影，那么你就可以記錄這一周內(nèi)石鐘山的生長情況啦！

實驗原理

洗滌堿在熱水中的溶解度比在常溫水中的溶解度更高，所以當(dāng)熱水中溶解的那些在常溫水中溶解不了的過量洗滌堿，會在熱水降溫的過程中，慢慢析出，形成碳酸鈉的晶體，就像白白的石質(zhì)物質(zhì)一樣。在這個降溫的過程中，同時還在進(jìn)行著一種叫作“毛細(xì)現(xiàn)象”（Cappilary Action）的作用過程。我們常常見到的參天大樹，它的樹根的根毛結(jié)構(gòu)，就是依賴毛細(xì)作用將大量的水吸入根莖，為大樹提供水分的。毛巾中的纖維，彼此交錯，形成了根毛一般的結(jié)構(gòu)，從而將溶解了大量洗滌堿的混合溶液從燒杯中吸向毛巾的中央—“英文字母M”的中間。不斷匯聚的溶液慢慢降溫，溶解不了的堿面（碳酸鈉晶體）在小碟子上，在毛巾上，就塑造成了石鐘山。其原理和真的石鐘山形成的原理是一致的，只不過，大自然中，很難有我們實驗操作中的極端情況出現(xiàn)，所以真正的地質(zhì)變遷的時間，總是很漫長。

實驗升級

你可以帶著科學(xué)家的精神，繼續(xù)升級這個實驗。試一試不同溫度的水，形成石鐘山的速度會有什么變化？看一看加入不同量的洗滌堿，石鐘山又會有什么變化？大文豪在《石鐘山記》中已提醒各位：“事不目見耳聞，而臆斷其有無，可乎？”我們還是動手來做一做吧！