甲烷是一种有机化合物，分子式是CH₄，分子量为16!043.甲烷是简单的有机物，也是含碳量小（含氢量大）的烃。甲烷在自然界的分布很广，是天然气，沼气，坑气等的主要成分，俗称瓦斯。它可用来作为燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔及甲醛等物质的原料!2018年4月2日，美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员直接证明了甲烷导致地球表面温室效应不断增加。甲烷，化学式CH4，是简单的烃，由一个碳和四个氢原子通过sp3杂化的方式组成，因此甲烷分子的结构为正四面体结构，四个键的键长相同键角相等。

　　但是在特定条件下，甲烷也会发生某些反应.取代反应甲烷的卤化中，主要有氯化、溴化.甲烷与氟反应是大量放热的，一旦发生反应，大量的热难以移走，破坏生成的氟甲烷，只得到碳和氟化氢.因此直接的氟化反应难以实现，需用稀有气体稀释。碘与甲烷反应需要较高的活化能，反应难以进行！因此，碘不能直接与甲烷发生取代反应生成碘甲烷！但它的逆反应却很容易进行.以氯化为例：可以看到试管内氯气的黄绿色气体逐渐变淡，有白雾生成，试管内壁上有油状液滴生成，这是甲烷和氯气反应的所生成的一氯甲烷、二氯甲烷、氯仿四氯化碳（或四氯甲烷）、少量的乙烷（杂质）的混合物!

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　　生产可燃气体报警器的标准气，校正气！还可用作太阳能电池，非晶硅膜气相化学沉积的碳源。以及甲烷用作医药化工合成的生产原料.除作燃料外，大量用于合成氨、尿素和炭黑，还可用于生产甲醇、氢气、乙炔、乙烯、甲醛、二硫化碳、硝基甲烷、1,4-丁二醇等.甲烷氯化可得一、二、及四氯化碳！甲烷是一种可燃性气体，而且可以人工制造，所以，在石油用完之后，甲烷将会成为重要的能源!它主要的来源有：有机废物的分解!天然源头（如沼泽）：23%！

　　黑烟是炭黑，白雾是气体和水蒸气形成的雾滴。加热分解在隔绝空气并加热至1000℃的条件下，甲烷分解生成炭黑和氢气氢气是合成氨及汽油等工业的原料；炭黑是橡胶工业的原料形成水合物甲烷可以形成笼状的水合物，甲烷被包裹在“笼”里。也就是我们常说的可燃冰！它是在一定条件（合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、PH值等）下由水和天然气在中高压和低温条件下混合时组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物（碳的电负性较大，在高压下能吸引与之相近的氢原子形成氢键，构成笼状结构）!

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　　氧化反应甲烷基本的氧化反应就是燃烧：CH4+2O2→CO2+2H2O甲烷的含氢量在所有烃中是高的，达到了25%，因此相同质量的气态烃完全燃烧，甲烷的耗氧量高。点燃纯净的甲烷，在火焰的上方罩一个干燥的烧杯，很快就可以看到有水蒸气在烧杯壁上凝结！倒转烧杯，加入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊.说明甲烷燃烧生成水和二氧化碳！把甲烷气体收集在高玻璃筒内，直立在桌上，移去玻璃片，迅速把放有燃烧着的蜡烛的燃烧匙伸入筒内，烛火立即熄灭，但瓶口有甲烷在燃烧，发出淡蓝色的火焰。