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、氯仿四氯化碳（或四氯甲烷）、少量的乙烷（杂质）的混合物.
据德国核物理研究所的科学家经过试验发现，植物和落叶都产生甲烷，而生成量随着温度和日照的增强而增加！另外，植物产生的甲烷是腐烂植物的10到100倍！他们经过估算认为，植物每年产生的甲烷占到世界甲烷生成量的10%到30%。行星中发现甲烷据国外媒体报道，美国天文学家19日宣布，他们在太阳系外一颗行星的大气中发现了甲烷，这是科学家在太阳系外行星探测到有机分子，从而增加了确认太阳系外存在生命的希望.该小组还证实了先前的猜测，即这颗名叫HD189733b的行星的大气中有水!
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氧化反应甲烷基本的氧化反应就是燃烧：CH4+2O2→CO2+2H2O甲烷的含氢量在所有烃中是高的，达到了25%，因此相同质量的气态烃完全燃烧，甲烷的耗氧量高！点燃纯净的甲烷，在火焰的上方罩一个干燥的烧杯，很快就可以看到有水蒸气在烧杯壁上凝结！倒转烧杯，加入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊！说明甲烷燃烧生成水和二氧化碳。把甲烷气体收集在高玻璃筒内，直立在桌上，移去玻璃片，迅速把放有燃烧着的蜡烛的燃烧匙伸入筒内，烛火立即熄灭，但瓶口有甲烷在燃烧，发出淡蓝色的火焰.
黑烟是炭黑，白雾是气体和水蒸气形成的雾滴.加热分解在隔绝空气并加热至1000℃的条件下，甲烷分解生成炭黑和氢气氢气是合成氨及汽油等工业的原料；炭黑是橡胶工业的原料形成水合物甲烷可以形成笼状的水合物，甲烷被包裹在“笼”里。也就是我们常说的可燃冰.它是在一定条件（合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、PH值等）下由水和天然气在中高压和低温条件下混合时组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物（碳的电负性较大，在高压下能吸引与之相近的氢原子形成氢键，构成笼状结构）！
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空气中的瓦斯含量只要超过5%～15%就十分易燃！液化的甲烷不会燃烧，除非在高压的环境中（通常是4～5大气压力）.中国国家标准规定，甲烷气瓶为棕色，白字.甲烷高温分解可得炭黑，用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等；氯仿和CCl4都是重要的溶剂!甲烷在自然界分布很广，是天然气、沼气、坑气的主要成分之一.它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、甲醛等物质的原料.甲烷用作热水器、燃气炉热值测试标准燃料。
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甲烷是创造适合生命存在的条件中，扮演重要角色的有机分子.美国宇航局喷气推进实验室的天文学家，利用绕轨运行的“哈勃”太空望远镜得到了一张行星大气的红外线分光镜图谱，并发现了其中的甲烷痕迹。行星HD189733b位于狐狸座，距地球63光年，是一类叫做“热木星”大行星，其表面灼热，不可能存在液态水。HD189733b围绕其恒星转一圈只需两天!由于距离恒星太近，这颗行星表面温度高达900℃（1650华氏度），足以把银子熔化!
系外行星HD189733b与其环绕的恒星模拟图不过，值得注意的是探测到甲烷!这种方法可以沿用到环绕所谓的“可居住区”(GoldilocksZone）中温度较低的恒星运转的其它行星，“可居住区”不冷也不热，正好适合孕育生命.甲烷是一种很重要的燃料，是天然气的主要成分，约占87%。在标准压力的室温环境中，甲烷无色、无味；家用天然气的特殊味道，是为了安全而添加的人工气味，通常是使用甲硫醇或乙硫醇!在一大气压力的环境中，甲烷的沸点是−161°C。
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