甲烷的化学性质

（1）化学性质比较稳定：把制得的甲烷气体通入盛有高锰酸钾溶液（加几滴稀硫酸）的试管里，没有变化。再把甲烷气体通入溴水，溴水不褪色。
     （2）取代反应：把一个大试管分成五等分（或用一支有刻度的量气管），用排饱和食盐水法先收集1/5体积的甲烷，再收集4/5体积的氯气，把它固定在铁架台的铁夹上，并让管口浸没的食盐水里。然后让装置受漫射光照射。在阳光好的日子，约半小时后可以看到试管内氯气的黄绿色逐渐变淡，管壁上出现油状物，这是甲烷和氯气反应的所生成的一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和少量的乙烷的混和物。试管中液面上升，这是反应中生成的氯化氢溶于水的缘故。用大姆指按住试管管口，提出液面，管口向上，向试管中滴入紫色石蕊试液或锌粒，可验证它是稀盐酸。如果在阴暗的天气需1～2小时才能观察到反应的结果。
     （3）氧化反应：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。这说明甲烷可以在空气里安静地燃烧，但不助燃。用大试管以排水法先从氧气贮气瓶里输入氧气 2/3 体积，然后再通入1/3 体积的甲烷。用橡皮塞塞好，取出水面。将试管颠倒数次，使气体充分混和。用布把试管外面包好，使试管口稍微下倾，拔去塞子，迅速用燃着的小木条在试管口引火，即有尖锐的爆鸣声发生。这个实验虽然简单，但也容易失败。把玻璃导管口放出的甲烷点燃，把它放入贮满氯气的瓶中，甲烷将继续燃烧，发出红黄色的火焰，同时看到有黑烟和白雾。黑烟是炭黑，白雾是氯化氢气体和水蒸气形成的盐酸雾滴。
     （4）加热分解：用125毫升集气瓶，收集一瓶纯净的甲烷。集气瓶口配有穿过两根粗铜电极（在瓶内约为瓶高的二分之一处）和直角玻管的橡皮塞，塞紧（如有孔隙，可涂上一薄层熔化的石蜡），并与盛有溴水的洗气瓶连接（由于反应过程中会有一定量乙炔气体生成）。电极通过感应圈与电源相连。实验时，先放松导管上的夹子，接通6伏电源，铜电极间发生电火花放电，瓶壁上可以看到有炭黑产生，说明甲烷已经分解。稍等片刻，在导管的尖嘴处点火，并用于冷的烧杯罩在火焰上方，可以看到烧杯内壁变得模糊，并有水蒸气凝结，说明有氢气生成。
     注意事项：1.此实验成功与否的关键主要取决于药品是否无水。水份的存在会使实验失败。若醋酸钠含有结晶水，加热时晶体会先溶在自己的结晶水里而呈液状，这样就会降低反应温度，延长醋酸钠、碱石灰达到熔化所需时间，甚至达不到失去羧基生成甲烷的温度。因此所用药品须保证无水，即使购回的无水醋酸钠，亦应事先加热干燥后再使用。另外，所用试管也要干燥。
     2.在加无水醋酸钠和碱石灰的混和物前，先铺生石灰，其含量多少对反应的成败至关紧要。生石灰用量过少，氢氧化钠固体与试管的接触面大，试管破损率高；生石灰用量过多，妨碍醋酸钠与氢氧化钠接触，使反应速度减慢，产率降低，副产物增多；适量生石灰可防止试管破裂，又因生石灰具有吸湿作用，能除去醋酸钠和氢氧化钠中的少量水分，有利于反应的进行。
     3.制取甲烷的反应必须强热才能发生，但过分的强热会产生副反应，所以最好把逸出的气体通过碱溶液和浓硫酸的洗气瓶，或者用排水法把气体收集在细口瓶里，瓶里放一些高锰酸钾酸性溶液，使杂质慢慢被氧化和溶解。
     4.在常温下，一氯甲烷为气体，二氯甲烷为液体。在实验室中，只需把反应进行到二氯甲烷的阶段，甲烷和氯气的体积比可采用1∶2.5～3。
     5.用口径较小的试管做取代实验时，因为器壁能吸收能量，所以不易爆炸。若用丁烷代替甲烷做实验，不但迅速，现象明显，而且还不会爆炸。
     6.在甲烷加热分解的实验里，所有甲烷必须经过检验，以防混有空气，在通电时引起爆炸。
     此外，在集气瓶口的橡皮塞必须塞紧，以防通电后气体膨胀把塞子弹开。某它实验方法：甲烷和氯气的反应，不能让阳光直接照射，以免引起爆炸。如果在甲烷和氯气的混和气体中通入少量空气（5％左右），日光照射约20分钟，就可以看到反应结果，若用高压水银灯光照射，5～6分钟就可以看到明显的现象。如果用点燃镁条所产生的强光来照射，立即就能观察到反应现象。