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.

　　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!

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　　在标准状态下甲烷是一无色无味气体!一些有机物在缺氧情况下分解时所产生的沼气其实就是甲烷。从理论上说，甲烷的键线式可以表示为一个点“·”，但实际并没有看到过有这种用法，可能原因是“·”号同时可以表示电子！所以在中学阶段把甲烷视为没有键线式!甲烷主要是作为燃料，如天然气和煤气，广泛应用于民用和工业中!作为化工原料，可以用来生产乙炔、氢气、合成氨、碳黑、二硫化碳、一氯甲烷、二氯甲烷、四氯化碳和等.天王星的大气层也存在甲烷和氢气。

　　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%!

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　　系外行星HD189733b与其环绕的恒星模拟图不过，值得注意的是探测到甲烷.这种方法可以沿用到环绕所谓的“可居住区”(GoldilocksZone）中温度较低的恒星运转的其它行星，“可居住区”不冷也不热，正好适合孕育生命。甲烷是一种很重要的燃料，是天然气的主要成分，约占87%!在标准压力的室温环境中，甲烷无色、无味；家用天然气的特殊味道，是为了安全而添加的人工气味，通常是使用甲硫醇或乙硫醇!在一大气压力的环境中，甲烷的沸点是−161°C。

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　　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）。