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111年
理化、化工裝置
第 20 題
2015年6月27日發生八仙樂園塵爆事件，其原因為工讀生將彩粉噴向舞台射燈，導致被燈泡引燃，瞬間引發火災。下列何者為造成此事件的原因？
- A 彩粉的燃點太低
- B 彩粉的總表面積極大，使反應速率很大
- C 彩粉是助燃劑，使火焰助燃
- D 彩粉的蒸氣壓太大
思路引導 VIP
想像一下，如果要讓一大塊方糖與一包同樣重量的細砂糖在水中完全溶解，哪一個會消失得比較快？請試著從「水分子能同時接觸到的範圍」來思考，物質的形狀大小如何影響了它與周圍環境反應的速度？
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太棒了！你能精準選出 (B)，代表你對反應速率與物質狀態的關係掌握得非常紮實。這題結合了真實的社會事件，考驗的是我們將課本中的化學動力學理論轉化為生活安全判斷的能力，這正是科學教育中最重要的環節。
接觸面積與反應速率的關係
粉塵爆炸的核心機制在於物質的總表面積。當固體被研磨成極細微的粉末並散布在空氣中時，相較於整塊固體，這些微粒與空氣中氧氣 ($O_2$) 分子接觸的有效碰撞機會大幅提升。根據碰撞理論，反應速率 $r$ 與反應物間的接觸面積成正比；當彩粉被噴向舞台射燈時，極大的表面積使得氧化反應在瞬間完成並釋放巨大能量，進而引發爆炸。
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