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材料一：中国人首先发明火箭这一事实被世界所公认。宋朝时出现的爆竹是原始的喷气式火箭；明朝时出现的“火龙出水”火箭是近代火箭的始祖；明朝时万户进行了最早的火箭升空试验（如图甲所示），成为载人飞行先驱。
材料二：2020年11月24日，长征五号遥五运载火箭（如图乙所示）成功发射嫦娥五号探测器，开启中国首次地外天体采样返回之旅。从1970年4月，长征一号运载火箭成功发射东方红1号卫星开始到现在，我国火箭研究与应用处于世界领先水平。
材料三：现代火箭的飞行原理与万户的升空试验原理基本相同。现代火箭大多是利用喷气发动机（如图丙所示）升空的，而喷气发动机是利用燃料在燃烧室中燃烧，燃气经喷管向后高速喷出，从而获得向前的动力。
表示碳原子， 
表示氢原子，甲烷分子可表示为 
，则甲烷的化学式为，每个甲烷分子由个原子构成。甲烷分子中碳原子与氢原子的个数比是；甲烷中碳元素的化合价为。
