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，四个氢原子位于正四面体的四个顶点。
2．物理性质
颜色：无色；气味：无味；状态：气体；溶解性：难溶于水；密度：比空气小。
3．化学性质
(1)稳定性：通常情况下CH4性质稳定，与强氧化剂(如酸性KMnO4溶液)、强酸、强碱均不反应。
(2)燃烧
①甲烷燃烧的实验
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实验
操作
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燃烧
现象
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安静燃烧，产生淡蓝色火焰
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产物检
验方法
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罩一只干燥的烧杯
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罩一只内壁用澄清石灰水润洗过的烧杯
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现象
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烧杯内壁有水珠生成
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澄清石灰水变浑浊
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结论
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有H2O生成
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有CO2生成
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②燃烧方程式：CH4＋2O2CO2＋2H2O。
(1)可燃性气体在点燃前都必须验纯。
(2)在空气中燃烧时火焰呈淡蓝色的物质除甲烷外还有H2、硫、酒精、CO、H2S等。
(3)取代反应
①定义
有机化合物分子中的某种原子(或原子团)被另一种原子(或原子团)所取代的反应。
②甲烷与氯气的反应
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实验操作
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实验现象
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a.黄绿色逐渐消失，最后变为无色；
b．集气瓶内壁有油状液滴出现；
c．集气瓶内液面上升，水槽内有少量固体析出
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反应原理
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CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl
CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl
CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl
CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl
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1．判断正误
(1)甲烷属于四元酸，故属于电解质。( )
(2)沼气就是纯净的甲烷气体。( )
(3)热稳定性：CH43。( )
(4)甲烷属于共价化合物。( )
(5)甲烷与氯气在光照条件下反应生成四种化合物。( )
答案：(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)×
2．下列叙述错误的是( )
A．点燃甲烷不必进行事先验纯
B．甲烷燃烧能放出大量的热，所以是一种很好的气体燃料
C．煤矿的矿井要注意通风和严禁烟火，以防爆炸事故的发生
D．一般情况下甲烷不与强酸、强碱、强氧化剂等反应
解析：选A。甲烷是很好的燃料，空气中的甲烷含量在5%～15.4%(体积分数)范围内时，遇火爆炸，因而点燃甲烷前要事先验纯。煤矿的矿井中坑道气的主要成分是甲烷，所以要注意通风和严禁烟火。甲烷性质稳定，一般不与强酸、强碱、强氧化剂反应。
3．连连看
(1)取代反应 A．CH4＋2O2CO2＋2H2O
(2)氧化反应 B．CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl
(3)分解反应 C．CH41 000 ℃隔绝空气C＋2H2
(4)置换反应 D．CHCl3＋HF―→CHFCl2＋HCl
答案：(1)—BD (2)—A (3)—C
甲烷的取代反应
