CH4是一种简单的有机分子，也是天然气和沼气的主要成分。它具有广泛的应用，同时也是温室气体之一。

1、CH4的结构与性质

CH4是由一个碳原子与四个氢原子组成的分子，呈正四面体形状。在标准条件下，它是无色、无味、低毒、易燃的气体，密度比空气小，难溶于水。

CH4的化学性质相对稳定，在大部分情况下很难被反应。但是，在高温或者UV辐射的作用下会逐渐分解为H2和C2H2等化合物。

由于其化学惰性以及低能量键的形成，CH4表现出相对较高的热力学稳定性，并且可以作为一种优良的能源来源得到利用。

2、CH4的制备与提纯

目前工业上常用的方法包括从天然气、沼气、煤矿瓦斯中提取CH4。而实验室内通常通过铝烷还原、丙酮碘酸盐法等方法制备CH4。

CH4通常可以通过液氮冷凝和分子筛脱水技术来进行提纯，以去除其中的杂质并达到高 *** 的目的。

3、应用领域

由于其广泛的使用性质，在生活中我们可以看到它在燃料加工、化学合成、培育微生物等方面得到了广泛的应用。此外，它也是一种温室气体，对全球气候变化产生着重要影响。

作为新型能源之一，CH4具有清洁、低污染、安全可靠等优点，在未来的能源发展中也将扮演着重要的角色。

4、环境问题与挑战

相比较其他温室气体，虽然CH4在大气中的含量不算过多，但是其二氧化碳当量却很高，对全球气候变化带来了巨大的挑战。同时，人类活动所造成的天然气开采、沼气排放等行为都会导致大量CH4释放到大气中，对环境产生直接影响。

因此，我们需要加强对CH4的监管和管理，控制其排放，并积极探索可持续发展的新能源路径。

总结: CH4作为一种简单有机分子，在能源、化学合成等领域具有广泛应用。但是，其也存在着对全球气候变化以及环境带来的负面影响，因此我们需要积极采取措施加以管理和应对。