甲烷（CH₄）在空气中的燃烧是一种典型的完全燃烧反应，其化学方程式为：CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O。这个方程式揭示了甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水的整个过程，让我们可以清晰地看到反应物和生成物的数量关系。
首先，我们来看反应物。甲烷（CH₄）是一种无色无味的气体，由一个碳原子和四个氢原子组成。氧气（O₂）也是一种无色无味的气体，由两个氧原子组成。在燃烧过程中，甲烷和氧气发生化学反应，生成新的物质。
接下来，我们来看生成物。二氧化碳（CO₂）是一种无色无味的气体，由一个碳原子和两个氧原子组成。水（H₂O）是一种无色无味的液体，由两个氢原子和一个氧原子组成。在燃烧过程中，甲烷中的碳原子与氧气中的氧原子结合生成二氧化碳，甲烷中的氢原子与氧气中的氧原子结合生成水。
这个化学方程式不仅告诉我们反应物和生成物的种类，还告诉我们它们的数量关系。根据方程式，一个甲烷分子与两个氧气分子反应，生成一个二氧化碳分子和两个水分子。这种数量关系是守恒的，即反应前后原子的种类和数量都没有改变。
通过这个简单的化学方程式，我们可以了解到化学反应的基本原理：反应物通过化学键的断裂和形成生成新的物质，而在这个过程中，原子的种类和数量是守恒的。这就是化学反应的奥秘所在。通过学习和理解这样的化学方程式，我们可以更好地掌握化学反应的规律和原理，从而更好地理解和应用化学知识。