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。
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。
生产可燃气体报警器的标准气，校正气！还可用作太阳能电池，非晶硅膜气相化学沉积的碳源.以及甲烷用作医药化工合成的生产原料。除作燃料外，大量用于合成氨、尿素和炭黑，还可用于生产甲醇、氢气、乙炔、乙烯、甲醛、二硫化碳、硝基甲烷、1,4-丁二醇等!甲烷氯化可得一、二、及四氯化碳！甲烷是一种可燃性气体，而且可以人工制造，所以，在石油用完之后，甲烷将会成为重要的能源！它主要的来源有：有机废物的分解.天然源头（如沼泽）：23%!
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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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!
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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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