甲烷燃烧实验室

反应舞台

观察 CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O

点击"下一步"观察反应进程，开启化合价显示追踪氧化还原变化。

初始状态

甲烷与氧气分子准备反应

"使用 HTML Canvas 呈现甲烷燃烧的多阶段演示，包含分子靠近、断键、生成 CO₂ 与 H₂O 等步骤；显示原子、键、价电子与氧化数标签，支持下一步、重置、化合价守恒检查等控制面板，突出氧化还原过程的动态可视化。"

1. 反应方程式： 甲烷燃烧是一个典型的氧化还原反应，其完全燃烧的化学方程式为： $$CH_4 + 2O_2 \xrightarrow{\text{点燃}} CO_2 + 2H_2O$$
2. 氧化还原本质： 在反应过程中，碳元素的化合价从 -4 价升高到 +4 价（被氧化），氧元素的化合价从 0 价降低到 -2 价（被还原）。电子从碳原子和氢原子转移到了氧原子。
3. 能量变化： 甲烷燃烧是一个剧烈的放热反应。从微观角度看，断开反应物中的旧化学键（C-H, O=O）需要吸收能量，而形成产物中的新化学键（C=O, H-O）会释放更多的能量。