甲烷的性质什么?

甲烷是一种有机化合物，在常温常压下为无色无味的气体，是天然气、沼气、坑气等的主要成分，以下从物理性质和化学性质两方面详细介绍：

物理性质

状态：通常情况下，甲烷呈现为气态。

颜色与气味：无色且无味。不过在自然界中，天然气所具有的特殊气味并非甲烷本身的味道，而是人为添加的乙硫醇等物质的气味，目的是便于察觉天然气是否泄漏。

密度：比空气小，标准状况下（0℃、101kPa）密度约为0.717g/L。

溶解性：极难溶于水，这使得可以采用排水法收集甲烷 。

熔沸点：熔点为 -182.5℃，沸点为 -161.5℃，较低的熔沸点决定了甲烷在常温常压下的气态存在形式。

化学性质

稳定性：在通常状况下，甲烷的结构比较稳定，不易与强酸、强碱、强氧化剂（如酸性高锰酸钾溶液）发生反应。

氧化反应（可燃性）：甲烷能够在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，并放出大量的热，反应的化学方程式为 $CH_{4} + 2O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}CO_{2} + 2H_{2}O$ 。因此甲烷是一种优质的气体燃料。但在点燃甲烷之前必须检验其纯度，否则可能发生爆炸。

取代反应：在光照条件下，甲烷能与氯气发生取代反应。例如，甲烷与氯气反应会依次生成一氯甲烷（ $CH_{3}Cl$ ）、二氯甲烷（ $CH_{2}Cl_{2}$ ）、三氯甲烷（ $CHCl_{3}$ ，又称氯仿）和四氯化碳（ $CCl_{4}$ ），同时生成氯化氢（ $HCl$ ）。以生成一氯甲烷为例，反应的化学方程式为 $CH_{4} + Cl_{2}\stackrel{光照}{=\!=\!=}CH_{3}Cl + HCl$ 。取代反应是甲烷重要的化学反应类型之一，也是有机化学中一类典型的反应。

高温分解：在隔绝空气并加热至1000℃以上时，甲烷会发生分解反应，生成炭黑和氢气，反应的化学方程式为 $CH_{4}\stackrel{高温}{=\!=\!=}C + 2H_{2}$ ，分解得到的氢气是重要的工业原料。