這天小數蛙來找狐狸貓玩

到了中午

兩人決定煮咖哩當午餐

狐狸貓被安排洗菜、切菜的工作

正要切馬鈴薯時

小數蛙出聲提醒

要記得切小塊一點

狐狸貓好奇為什麼要切小塊一點？

小數蛙回答

因為這樣才容易煮熟

也比較會入味啊！

狐狸貓這才想起

之前去烤肉時

也有發現要把完整的一條魚烤熟

需要等上好長一段時間

但是如果把魚切成小塊或薄片狀

會讓魚熟得比較快

難道食物熟的速度

跟食材接觸火源的面積有關係嗎？

對於這個疑問

小數蛙建議一起做個實驗

看看反應速率

是不是受到接觸面積的影響

做實驗前

他們先準備了不同形狀的大理岩

有塊狀、顆粒狀和粉末狀

還準備了3個

分別裝有5毫升0.1莫耳鹽酸的試管

小數蛙說

大理岩的主要成分是碳酸鈣

遇到鹽酸會產生二氧化碳

透過觀察二氧化碳的產生速率

就可以判斷相同質量、

不同顆粒大小的大理岩

是否影響反應速率的快慢

接著

他們將塊狀、顆粒狀和粉末狀大理岩

個別放入錐形瓶裡

先將5毫升0.1莫耳的鹽酸

倒入裝有塊狀大理岩的錐形瓶

再套上氣球

接著觀察錐形瓶底部氣泡產生的速率

然後再對顆粒狀、粉末狀的錐形瓶

重複同樣的實驗步驟

在做實驗紀錄時

狐狸貓驚奇的發現

裝有粉末狀大理岩的錐形瓶中

泡泡冒得最快

氣球也最先被填充且膨脹起來

再來是顆粒狀

最後才是塊狀的氣球

這就表示原本的預想沒錯

物體的接觸面積會影響反應速率

接著狐狸貓與小數蛙

將它們分別秤重後

三者的總質量幾乎相同

表示雖然反應速率不同

但最後生成物質量幾乎相同

實驗結束後

狐狸貓還是不理解物體接觸面積

為什麼會影響反應速率？

小數蛙解釋：

接觸面積會影響反應速率

是因為同樣大小的物體

分割越細

露出的表面積就越大

所以粉末狀大理岩的總表面積

大於顆粒狀的

顆粒狀的總表面積

又大於塊狀的

而當大理岩總表面積增加

表示和鹽酸的接觸面積也變多

粒子間碰撞的機會越高

有效碰撞的次數也就越多

產生化學反應的反應速率就越快

不過雖然反應物的接觸面積

會影響反應速率

但不影響生成物的質量

當我們把三種不同顆粒大小的大理岩

與鹽酸反應後

可以發現粉末狀的大理岩

產生的速率最快

但是最後生成物的質量幾乎一樣

狐狸貓覺得很有趣

這時小數蛙又提出了幾種不同現象

螢幕前的你

是否可以幫狐狸貓找出

哪一個現象

跟他們做的實驗原理一樣嗎？

你想到了嗎？

從「削成羽毛狀的火煤棒

比原本的竹筷容易點燃」這個選項

可以看出

當竹筷的表面積改變時

產生的反應速率也不同

將食物放到冰箱保存

是改變環境溫度

來影響反應速率

而氯化亞鈷的顏色改變

是放熱現象

雖然也會發生化學反應

但與物質表面積較無關聯

跟前面提到的實驗並不相同

接著　小數蛙和狐狸貓說

還記得我們去參觀麵粉工廠時

工廠很多地方

都貼著嚴禁煙火的標語嗎？

其實這和表面積與反應速率有關喔！

狐狸貓表示很疑惑

無法聯想到二者之間有什麼關係

螢幕前的你

也一起動動腦筋思考看看吧！

曾經臺灣某知名遊樂園

就是因為沒有注意到粉塵的影響

而釀成憾事

所以像是礦坑、麵粉及飼料工廠、

鋸木廠或是金屬切割廠等

容易產生大量粉塵的地方

如果這些粉塵可燃的話

就要嚴禁煙火

以避免發生粉塵爆炸

狐狸貓將今天學到的知識

做了一個重點整理：

大小相同的同種物質

切分的顆粒越小

總表面積越大

反應物表面積越大

粒子碰撞產生反應的機會越高

反應速率也隨之變快

最後　和狐狸貓與小數蛙一起來腦力激盪吧！

想一想

一旦發生塵爆事件

通常會造成很大的傷亡

但這是可避免的人為災害

除了在現場嚴禁煙火之外

請試著從影響反應速率的方向思考一下

我們可以怎麼防止塵爆呢？

歡迎在下方留言區和我們分享喔！