甲烷是什么气体

　　甲烷是什么气体 甲烷是一种有机化合物，分子式是CH₄，分子量为16.043。甲烷是最简单的有机物，也是含碳量最小(含氢量最大)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、氢氰酸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首次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，是最简单的烃，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。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、三氯甲烷、四氯化碳和氢氰酸等。

　　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。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(或三氯甲烷)、四氯化碳(或四氯甲烷)、氯化氢和少量的乙烷(杂质)的混合物。

　　它还是化学结构最为简单的一种碳氢化合物，在天然气、煤矿坑和沼气中都是广泛存在的，是一种很优秀的气体燃料，而且也是许多化工产品的重要原料之一。除此之外，甲烷还是一种比二氧化碳更加活跃的温室气体，但是大气中含量并不是太高，所以危害相对较小。

　　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、硝氯基甲烷、二硫化碳、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氢氰酸等。

　　甲烷是地球上结构最简单的有机物，由一个碳原子连接四个氢原子组成，是天然气、沼气等气体的主要成分。甲烷同时也是生成其他化合物的原料之一，例如制作氢气、一氧化碳、乙炔、甲醛等等。

　　产生甲烷的方式有多种，除了工业开采化石能源和制备的方法之外，动物排出的气体中也存在一定量的甲烷，但这部分甲烷往往直接逸散到大气中，既无法被人类利用，又会继续加剧大气的温室效应。

　　研究发现，大气中已存在的二氧化碳将大多数波段的辐射都吸收了，因此新排放到大气中的二氧化碳只能在波段的边缘继续发挥作用。但甲烷等占少量的温室气体能够吸收剩下大多数未被吸收的辐射，导致了从地面发射回大气的辐射被严重阻挡了去路，因此温室效应加剧了。

　　人类在应对气候变暖上任重道远

　　最新研究指出了甲烷气体产生的几个主要途径，一是工业排放，二是农业排放，三是自然排放。自然排放指的是天然湿地中的细菌通过化学反应生成甲烷释放到大气中，在这方面人类能够干涉的能力有限，而工业排放和农业排放是人类可以有所作为的

　　为了减少工业排放，各国家可以尝试使用其他清洁的新能源代替传统能源。为了减少农业排放，人类应该适当减少畜牧量，通过新科技来产生肉类产品。但这两条路并不容易走，尤其是在这个已经深度依赖化石能源和红肉产品的世界，要放弃曾经赖以生存的东西对哪个国家来说都很艰难。