甲烷是最简单的有机化合物，也是天然气、沼气、煤层气（瓦斯）的主要成分。

甲烷的分子式为CH4，是氢元素的含量最高的有机物。

甲烷分子的空间结构为正四面体形，碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子位于4个顶点。分子中的4个C—H的键长和键能相同,相互之间的夹角（键角）均为109︒28＇。5个原子不在同一个平面上。

注：球棍模型表示各原子的相对大小和空间位置,小棍代表化学键；空间填充模型更能反映分子的实际空间结构。

物理性质：甲烷是一种无色无味的气体，密度为0.717g/L，比空气小，极难溶于水。熔点-182℃，沸点-164℃。

化学性质：甲烷分子中C—H不易断裂，结构稳定，所以甲烷在通常情况下性质比较稳定，与强酸、强碱或酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂不反应。但其稳定性是相对的，在某些条件下也可发生某些反应。

（1）可燃性

甲烷在空气中完全燃烧，生成二氧化碳和水，产生蓝色火焰。甲烷是常用的燃料，天然气、沼气的主要成分就是甲烷。

思考：煤矿中为了保证安全生产，必须采取通风、严禁烟火等措施。为什么？

甲烷是易燃易爆的气体，混入空气容易发生爆炸。

石油气中含有甲烷

（2）取代反应

实验：甲烷与氯气的取代反应

实验操作：取两支试管，均通过排饱和NaCl溶液的方法收集半试管甲烷气体和半试管氯气，分别用铁架台固定好。将其中一支试管用铝箔套上，另一支试管放在光亮处（不要放在日光直射的地方，以免发生爆炸）。观察两支试管中现象。