甲烷燃烧分子动画

实验目的

从微观角度认识甲烷燃烧的过程，理解质量守恒和氧化反应。

实验原理

甲烷在氧气中点燃，生成二氧化碳和水：CH₄ + 2O₂ =点燃= CO₂ + 2H₂O。反应中 CH₄ 和 O₂ 分子里的化学键断裂，原子重新组合成 CO₂ 和 H₂O 分子，原子种类和数目不变。碳元素化合价由 -4 升高到 +4，被氧化；氧元素由 0 降为 -2，被还原。

实验器材

• CH₄ 分子（甲烷）
• O₂ 分子（氧气）
• 生成物 CO₂ 分子
• 生成物 H₂O 分子
• 化学键断裂与形成的动画过程
• 动画播放与暂停控制

实验步骤

1. 先观察反应前的 CH₄ 分子和 O₂ 分子，数一数各有几个原子
2. 启动动画，观察 CH₄ 与 O₂ 分子相互靠近、碰撞
3. 注意 C—H 键和 O=O 键断裂，原子被拆开
4. 观察原子重新组合，形成 CO₂ 分子和 H₂O 分子
5. 对照动画写出化学方程式，并核对反应前后各原子的个数

实验现象与结论

动画中，1 个 CH₄ 分子与 2 个 O₂ 分子反应，生成 1 个 CO₂ 分子和 2 个 H₂O 分子，反应前后碳、氢、氧原子的个数都不变。结论：甲烷燃烧是原子重新组合的过程，遵循质量守恒定律，同时放出热量。

注意事项

• 实际点燃甲烷等可燃性气体前，必须先检验纯度
• 室内使用燃气要保持通风，防止泄漏和不完全燃烧

常见问题

甲烷燃烧的化学方程式怎么写？

CH₄ + 2O₂ =点燃= CO₂ + 2H₂O，反应前后各原子个数相等，已配平。

甲烷燃烧为什么是氧化还原反应？

碳元素化合价由 -4 升到 +4，氧元素由 0 降到 -2，有化合价变化，所以是氧化还原反应。