碰撞理論

關於這個模擬實驗

此模擬說明反應 A + B 生成 C + D 的碰撞理論。硬球粒子在箱內彈跳，其速率遵循所選溫度下的麥克斯韋－玻爾茲曼分布。只有當沿中心連線的碰撞能量達到活化能時，該碰撞才會引起反應。學生可以改變溫度、活化能和濃度，並重新開始運行。讀數顯示至今的反應數、反應速率、有效碰撞數和玻爾茲曼因子。此模擬解釋了為何加熱、提高濃度和降低能壘都能加快反應。

學生可以探索什麼

把溫度由 600 提高至 1200 K，比較前後的「反應速率」讀數。
把活化能降至 5 kJ/mol，看看有多少更多碰撞會成為有效碰撞。
把「濃度」由 30 增至 60（各），然後比較「至今的反應數」。
觀察「有效碰撞」讀數，並留意大部分碰撞只會彈開。
按「重新開始」，以相同設定運行兩次，看看計數的自然變化。

學習目標

1說明反應需要至少具有活化能的碰撞。
2解釋溫度如何影響高能碰撞所佔的比例。
3描述濃度如何改變碰撞頻率。
4解釋降低活化能如何加快反應。

教師常問的問題

這個模擬是免費的嗎？

是。它免費，可在任何現代瀏覽器上運行，包括互動式電子白板和平板電腦，無需註冊。

為何溫度只上升一點點，反應就會加快這麼多？

粒子移動得更快，能夠越過活化能能壘的粒子所佔比例也增加。高能碰撞的比例大致按 e 的 −Ea/RT 次方增長，因此上升得很陡峭。

為何大部分碰撞都不會引起反應？

很多碰撞所攜帶的能量少於活化能，因此粒子只會彈開。只有沿中心連線攜帶足夠能量的碰撞才是有效的。

我如何在課堂上使用？

使用「溫度」、「活化能」和「濃度」滑桿，並按「重新開始」以進行新的運行。每次都讀取「反應速率」，並請學生預測哪項改變的影響最大。

嵌入這個模擬實驗

免費嵌入你的學習平台、網誌或班級網頁。

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繼續探索

進行粒子實驗，調節溫度、濃度、表面面積及催化劑，比較轉化率曲線。

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Explore the head and neck in 3D: 643 source meshes across 14 layers, 47 facial and masticatory muscles, and 77 drawn nerves, vessels and glands the source scan omits. Open any tooth onto its own pulp canal, and follow the seven stages of tooth development.

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