甲烷的性质和用途

一、甲烷的性质和用途

1、存在

（1）甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。可燃冰的主要成分是甲烷水合物。

（2）天然气中甲烷所占的体积分数一般为80%~97%，我国“西气东输”中的“气”指的是天然气。

（3）一般引起煤矿中瓦斯爆炸的气体的主要成分是甲烷。

2、物理性质

通常状况下，甲烷是无色、无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。

3、化学性质

（1）稳定性

通常情况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。

（2）氧化反应——可燃性

甲烷属于可燃性气体，点燃前一定要先检验纯度，防止出现爆炸事故。

（3）取代反应

$\ce{CH4}+$$\ce{Cl2}$$\ce{->[光]}$$\ce{CH3Cl}+$$\ce{HCl}$

$\ce{CH3Cl}+$$\ce{Cl2}$$\ce{->[光]}$$\ce{CH2Cl2}+$$\ce{HCl}$

$\ce{CH2Cl2}+$$\ce{Cl2}$$\ce{->[光]}$$\ce{CHCl3}+$$\ce{HCl}$

$\ce{CHCl3}+$$\ce{Cl2}$$\ce{->[光]}$$\ce{CCl4}+$$\ce{HCl}$

4、用途

（1）燃料：天然气的主要成分是甲烷，可直接用作气体燃料。

（2）化工原料：甲烷高温分解可得到炭黑，用作颜料、石墨、油漆以及橡胶的添加剂等。

二、甲烷的相关例题

2017年7月29日，由国土资源部中国地质调查局组织实施的南海神狐海域可燃冰试采工程全面完成了海上作业。可燃冰是含甲烷的水合物，下列关于甲烷的叙述错误的是___

A．通常情况下，甲烷不与强酸、强碱、$\ce{KMnO4}$反应

B．甲烷的化学性质比较稳定，点燃前不必验纯

C．甲烷与氯气可以发生取代反应

D．常温下，甲烷的四种有机氯代产物均为难溶于水的液体

答案：BD

解析：甲烷性质稳定，不与强酸、强碱、$\ce{KMnO4}$反应，A正确；可燃性气体在加热或点燃前都要验纯，以防爆炸事故的发生，甲烷也不例外，B错误；$\ce{CH4}$与$\ce{Cl2}$的反应属于取代反应，C正确；常温下，$\ce{CH3Cl}$为难溶于水的气体，$\ce{CH2Cl2}$、$\ce{CHCl3}$、$\ce{CCl4}$均为难溶于水的液体，D错误。