Question

3．建立宏觀-微觀的聯系是化學學習的重要思想．閱讀下列材料，回答問題．
材料：2017年5月18日，我國試采可燃冰成功，這將點亮新能源時代曙光．可燃冰是天然氣（甲烷CH₄）和水在高壓低溫條件下形成的類冰狀物質，1體積可燃冰可釋放出約164體積的天然氣，可燃冰有儲量巨大、高效清潔、燃燒值高的特點．
（1）甲烷是有機物（填“有機物”或“無機物”），對“1體積可燃冰可釋放出約164體積的天然氣”體積明顯增大的微觀解釋是分子間的間隔增大．
（2）如圖是甲烷燃燒時反應的微觀示意圖．

就該反應，從質量守恒角度看，請在圖方框中補充畫出微觀粒子，完善微觀示意圖；從微觀角度看，沒有發生變化的是原子種類、原子數目；從能量角度看，能量變化是化學能轉變為熱能．
（3）如圖所示的反應是氧化反應，其特征是反應前后有元素化合價的變化，則反應中發生化合價變化的元素有C、O．

Answer 1

分析 （1）根據無機物與有機物的概念以及分子的性質來分析；
（2）根據化學反應的原理、化學變化的實質以及化學反應中的能量變化來分析；
（3）根據化學反應前后元素化合價的變化來分析．

解答 解：（1）甲烷是一種含碳元素的化合物，屬于有機物，1體積可燃冰可釋放出約164體積的天然氣說明了分子間隔增大；故填：有機物；分子間的間隔增大；
（2）甲烷與氧氣在點燃的條件下反應生成二氧化碳和水，化學方程式為：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O，根據各物質化學式前面的化學計量數可知，該反應的微觀示意圖為；在化學反應中原子的種類與數目不變；甲烷燃燒的過程中化學能轉化為熱能；故填：；原子種類、原子數目；化學能轉變為熱能；
（3）在反應前，甲烷中碳元素顯-4價，氫元素顯+1價，氧氣中氧元素的化合價為0，而反應后二氧化碳中碳元素顯+4價，氧元素顯-2價，水中氫元素顯+1價，氧元素顯-2價，可見反應前后碳元素與氧元素的化合價發生了變化；故填：C、O．

點評 本題考查了物質的分類、分子的性質、微觀反應示意圖的意義、物質中元素的化合價，難度不大．