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甲烷,化學式CH4,是最簡單的烴,由一個碳和四個氫原子通過sp3雜化的方式組成,因此甲烷分子的結(jié)構(gòu)為正四面體結(jié)構(gòu),四個鍵的鍵長相同鍵角相等。在標準狀態(tài)下甲烷是一無色無味氣體。一些有機物在缺氧情況下分解時所產(chǎn)生的沼氣其實就是甲烷。從理論上說,甲烷的鍵線式可以表示為一個點“·”,但實際并沒有看到過有這種用法,可能原因是“·”號同時可以表示電子。所以在中學階段把甲烷視為沒有鍵線式。
甲烷主要是作為燃料,如天然氣和煤氣,廣泛應用于民用和工業(yè)中。作為化工原料,可以用來生產(chǎn)乙炔 、氫氣、合成氨、碳黑、硝氯基甲烷、二硫化碳、一氯甲烷、二氯甲烷、四氯化碳和氫氰酸等。
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分子。美國宇航局噴氣推進實驗室的天文學家,利用繞軌運行的“哈勃”太空望遠鏡得到了一張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。
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900℃(1650華氏度),足以把銀子熔化。
不過,值得注意的是探測到甲烷。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。