甲烷的特殊性質(zhì)是什么？

【專家解說】：甲烷在自然界分布很廣，是天然氣、沼氣、坑氣及煤氣的主要成分之一。它可用作燃料及制造氫氣、碳黑、一氧化碳、乙炔、氫氰酸及甲醛等物質(zhì)的原料。 [編輯本段]自然界中的甲烷 　　據(jù)德國(guó)核物理研究所的科學(xué)家經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，植物和落葉都產(chǎn)生甲烷，而生成量隨著溫度和日照的增強(qiáng)而增加。另外，植物產(chǎn)生的甲烷是腐爛植物的１０到１００倍。他們經(jīng)過估算認(rèn)為，植物每年產(chǎn)生的甲烷占到世界甲烷生成量的１０％到３０％。 　　行星中發(fā)現(xiàn)甲烷據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，美國(guó)天文學(xué)家19日宣布，他們首次在太陽(yáng)系外一顆行星的大氣中發(fā)現(xiàn)了甲烷，這是科學(xué)家首次在太陽(yáng)系外行星探測(cè)到有機(jī)分子，從而增加了確認(rèn)太陽(yáng)系外存在生命的希望。該小組還證實(shí)了先前的猜測(cè)，即這顆名叫HD 189733b的行星的大氣中有水。 　　甲烷是創(chuàng)造適合生命存在的條件中，扮演重要角色的有機(jī)分子。美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的天文學(xué)家，利用繞軌運(yùn)行的“哈勃”太空望遠(yuǎn)鏡得到了一張HD 189733b行星大氣的紅外線分光鏡圖譜，并發(fā)現(xiàn)了其中的甲烷痕跡，相關(guān)發(fā)現(xiàn)刊登在3月20日出版的英國(guó)《自然》雜志上。 　　行星HD 189733b位于狐貍座，距地球63光年，是一類叫做“熱木星”大行星，其表面灼熱，不可能存在液態(tài)水。HD 189733b圍繞其恒星轉(zhuǎn)一圈只需兩天。由于距離恒星太近，這顆行星表面溫度高達(dá)900攝氏度(1650華氏度)，足以把銀子熔化。 　　不過，值得注意的是探測(cè)到甲烷。這種方法可以沿用到環(huán)繞所謂的“可居住區(qū)” (Goldilocks Zone)中溫度較低的恒星運(yùn)轉(zhuǎn)的其它行星，“可居住區(qū)”不冷也不熱，正好適合孕育生命。 　　噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的馬克-斯萬說：“這對(duì)最終辨別在可能存在生命的行星上生命起源前的分子是一塊至關(guān)重要的墊腳石。這一發(fā)現(xiàn)證明，光譜學(xué)最終可以應(yīng)用到一顆溫度更低、可能適合居住、圍繞更暗淡的紅色侏儒型恒星運(yùn)行的類地行星上。” 　　自13年前探測(cè)到第一顆系外行星以來，天文學(xué)家已在太陽(yáng)系外發(fā)現(xiàn)了270多顆行星。盡管行星的數(shù)量在穩(wěn)步增長(zhǎng)，但對(duì)其化學(xué)成分的詳情知之甚少，而這正是確認(rèn)是否存在生命的關(guān)鍵所在。 　　去年5月的一天，斯萬的小組利用“哈勃”攜帶的強(qiáng)大的NICMOS光譜照相機(jī)拍下HD 189733b從其恒星和地球之間直線穿過時(shí)的照片。來自那顆恒星的光經(jīng)過HD 189733b的大氣，帶來泄露實(shí)情的化學(xué)成分痕跡，但主要的任務(wù)是在一堆波長(zhǎng)中發(fā)現(xiàn)了這些針。這些觀測(cè)結(jié)果還證實(shí)了水分子的存在，美國(guó)宇航局的“斯皮策”太空望遠(yuǎn)鏡先前曾提到過這一點(diǎn)。 　　亞利桑那大學(xué)行星科學(xué)家亞當(dāng)-肖曼在一篇評(píng)論中表示，這一成果朝著了解系外行星邁進(jìn)了一大步。如今，“哈勃”和“斯皮策”太空望遠(yuǎn)鏡已逐漸老去，但新一代更強(qiáng)大的軌道平臺(tái)正在構(gòu)建之中。肖曼在《自然》雜志上說：“我們現(xiàn)在看到了一場(chǎng)革命的開始，這場(chǎng)革命將拓寬人類有關(guān)太陽(yáng)系外行星世界的知識(shí)?！?[編輯本段]物質(zhì)的理化常數(shù) 　　化學(xué)品中文名稱：甲烷 　　英文名稱 methane；Marsh gas 　　中文名稱2：沼氣 　　英文名稱2：Marshgas 　　技術(shù)說明書編碼：51 　　馬來文metana 　　CASNo.：74-82-8 　　分子式：CH4 　　分子量：16.04 　　有害物成分含量：甲烷 　　國(guó)標(biāo)編號(hào) 21007 　　最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物 　　分類：有機(jī)物 　　分子式 CH4 　　結(jié)構(gòu)式 　　 　　C—H 鍵能413kJ/mol 　　H—C—H 鍵角109°28′ 　　外觀與性狀 無色無臭氣體 　　分子結(jié)構(gòu)： 甲烷分子是正四面體形分子、非極性分子。 　　晶體類型：分子晶體（sp3雜化） 　　分子量 16.04 　　蒸汽壓 53.32kPa/-168.8℃ 　　閃點(diǎn)：-188℃ 　　熔 點(diǎn) -182.5℃ 　　沸點(diǎn)：-161.5℃ 　　溶解性 難溶于水，溶于醇、乙醚 　　密 度 相對(duì)密度(水=1)0.42(-164℃) 　　相對(duì)蒸氣密度(空氣=1)：0.55 　　穩(wěn)定性 化學(xué)性質(zhì)相當(dāng)穩(wěn)定，跟強(qiáng)酸（如H2SO4、HCl）、強(qiáng)堿（如NaOH）或強(qiáng)氧化劑（如KMnO4）等一般不起反應(yīng)。在適當(dāng)條件下會(huì)發(fā)生氧化、熱解及鹵代等反應(yīng)。 　　飽和蒸氣壓(kPa)：53.32(-168.8℃) 　　燃燒熱 890kj/mol 總發(fā)熱量55900kJ/kg(40020kJ/m3),，凈熱值50200kJ/kg（35900kJ/m3） 　　臨界溫度(℃)：-82.6 　　臨界壓力(MPa)：4.59 　　爆炸上限%(V/V)：15 　　爆炸下限%(V/V)：5.3 　　閃點(diǎn)(℃)：-188 　　引燃溫度(℃)：538 　　主要用途：用作燃料和用于炭黑、氫、乙炔、甲醛等的制造。 　　危險(xiǎn)標(biāo)記 4(易燃液體) 　　主要成分：純品 　　外觀與性狀：無色無臭氣體。 　　禁配物：強(qiáng)氧化劑、氟、氯 　　補(bǔ)充:甲烷的分子直徑是0.414nm。 [編輯本段]對(duì)環(huán)境的影響 　　健康危害 　　侵入途徑：吸入。 　　健康危害：甲烷對(duì)人基本無毒，但濃度過高時(shí)，使空氣中氧含量明顯降低，使人窒息。當(dāng)空氣中甲烷達(dá)25%-30%時(shí)，可引起頭痛、頭暈、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共濟(jì)失調(diào)。若不及時(shí)脫離，可致窒息死亡。皮膚接觸液化本品，可致凍傷。 　　毒理學(xué)資料及環(huán)境行為 　　毒性：屬微毒類。允許氣體安全地?cái)U(kuò)散到大氣中或當(dāng)作燃料使用。有單純性窒息作用，在高濃度時(shí)因缺氧窒息而引起中毒?？諝庵羞_(dá)到25～30%出現(xiàn)頭昏、呼吸加速、運(yùn)動(dòng)失調(diào)。 　　急性毒性：小鼠吸入42%濃度×60分鐘，麻醉作用；兔吸入42%濃度×60分鐘，麻醉作用。 　　危險(xiǎn)特性：易燃，與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。與五氧化溴、氯氣、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟化氧及其它強(qiáng)氧化劑接觸反應(yīng)劇烈。 　　燃燒(分解)產(chǎn)物：一氧化碳、二氧化碳和水。 [編輯本段]實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)方法 　　氣相色譜法《空氣中有害物質(zhì)的測(cè)定方法》(第二版)，杭士平編 　　可燃溶劑所顯色法；容量分析法《水和廢水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)法》第20版(美)