甲烷是一种结构简单的碳氢化合物，存在于天然气、沼气、煤矿坑井气中，是一种优质气体燃料，也是制造合成气和化工产品的重要原料。与二氧化碳相比，甲烷在大气中的含量较少，但在分子层面上更加活跃。
甲烷的化学式为CH4，是最简单的烃。它由一个碳原子和四个氢原子通过sp3杂化的方式组成，形成正四面体结构。甲烷在标准状态下是一种无色无味的气体，极难溶于水。在缺氧条件下，一些有机物分解产生的沼气实际上就是甲烷。甲烷的键线式通常用一个点“·”表示，而不是常见的键线结构。
甲烷主要用作燃料，广泛应用于民用和工业领域。同时，甲烷也是许多化工产品的原料，可以用来生产乙炔、氢气、合成氨、碳黑等。
甲烷可以形成笼状的水合物，也被称为可燃冰。可燃冰是一种非化学计量的、笼形结晶化合物，由水和天然气在特定条件下混合形成。可燃冰主要储存于海底或寒冷地区的永久冻土带，寻找和勘探可燃冰资源具有一定的挑战性。
甲烷含量超过99%的天然气水合物也被称为甲烷水合物。
甲烷是一种重要的燃料，约占天然气的87%。在标准压力和室温下，甲烷是无色无味的。液化的甲烷只有在高压环境下才会燃烧。除了作为燃料外，甲烷还可以用于生产炭黑、氯仿、甲醇等化工产品，以及用作医药化工合成的原料。
甲烷的应用领域还包括合成氨、尿素和炭黑的生产，以及甲醇、乙炔、乙烯、甲醛等化学品的制造。
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