Question

3．建立宏观-微观的联系是化学学习的重要思想．阅读下列材料，回答问题．
材料：2017年5月18日，我国试采可燃冰成功，这将点亮新能源时代曙光．可燃冰是天然气（甲烷CH₄）和水在高压低温条件下形成的类冰状物质，1体积可燃冰可释放出约164体积的天然气，可燃冰有储量巨大、高效清洁、燃烧值高的特点．
（1）甲烷是有机物（填“有机物”或“无机物”），对“1体积可燃冰可释放出约164体积的天然气”体积明显增大的微观解释是分子间的间隔增大．
（2）如图是甲烷燃烧时反应的微观示意图．

就该反应，从质量守恒角度看，请在图方框中补充画出微观粒子，完善微观示意图；从微观角度看，没有发生变化的是原子种类、原子数目；从能量角度看，能量变化是化学能转变为热能．
（3）如图所示的反应是氧化反应，其特征是反应前后有元素化合价的变化，则反应中发生化合价变化的元素有C、O．

Answer 1

分析 （1）根据无机物与有机物的概念以及分子的性质来分析；
（2）根据化学反应的原理、化学变化的实质以及化学反应中的能量变化来分析；
（3）根据化学反应前后元素化合价的变化来分析．

解答 解：（1）甲烷是一种含碳元素的化合物，属于有机物，1体积可燃冰可释放出约164体积的天然气说明了分子间隔增大；故填：有机物；分子间的间隔增大；
（2）甲烷与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，化学方程式为：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O，根据各物质化学式前面的化学计量数可知，该反应的微观示意图为；在化学反应中原子的种类与数目不变；甲烷燃烧的过程中化学能转化为热能；故填：；原子种类、原子数目；化学能转变为热能；
（3）在反应前，甲烷中碳元素显-4价，氢元素显+1价，氧气中氧元素的化合价为0，而反应后二氧化碳中碳元素显+4价，氧元素显-2价，水中氢元素显+1价，氧元素显-2价，可见反应前后碳元素与氧元素的化合价发生了变化；故填：C、O．

点评 本题考查了物质的分类、分子的性质、微观反应示意图的意义、物质中元素的化合价，难度不大．