甲烷和氯气的取代反应：甲烷和氯气的混合气体在光照下发生取代反应，甲烷分子里的4个氢原子逐步被氯原子取代，生成一系列甲烷的氯取代物（CH3Cl，CH2Cl2，CHCl3，CCl4）和氯化氢。
一、甲烷与氯气反应的实验步骤
1、取一个100毫升的大量筒，用排饱和食盐水的方法先后收集20毫升的甲烷和80毫升的氯气。
2、将甲烷与氯气倒入盛放饱和食盐水的水槽中，放在光亮的地方等待反应，注意不要放在阳光直射的地方，以急发生危险。
二、甲烷与氯气的反应现象
1、容器内气体颜色变浅，黄绿色气体消失。
2、容器内壁出现**油状液珠。
3、容器内压强下降，液面上升。
4、水槽内有少量晶体析出。
三、甲烷和氯气的取代反应4种产物的方程式
CH4 + Cl2 = CH3Cl + HCl 一氯化碳/一氯甲烷。
CH3Cl + Cl2 = CH2Cl2 + HCl 二氯化碳/二氯甲烷。
CH2Cl2 + Cl2 = CHCl3 + HCl 三氯甲烷/氯仿。
CHCl3+ Cl2 = CCl4 + HCl 四氯化碳/四氯甲烷。
甲烷的简介与氯气的性质：
1、甲烷的简介
甲烷，化学式CH4，是最简单的怪，由一个碳和四个氢原子通过sp3杂化的方式组成，因此甲烷分子的结构为正四面体结构，四个键的键长相同键角相等。在标准状态下甲烷是无色无味气体。一些有机物在缺氧情况下分解时所产生的沼气其实就是甲烷。
从理论上说，甲烷的键线式可以表示为一个点“·”，但实际并没有看到过有这种用法，可能原因是“·”号同时可以表示电子。所以在中学阶段把甲烷视为没有键线式。
甲烷主要是作为燃料，如天然气和煤气，广泛应用于民用和工业中。作为化工原料，可以用来生产乙炔、氢气、合成氢、碳黑、硝氯基甲烷、二硫化碳、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氢氰酸等。
2、氯气的性质
氯气有助燃性，支持燃烧，许多物质都可在氯气中燃烧（除少数物质如碳单质等）。
氧化性：氯气具有强氧化性，加热下可以与所有金属反应。
（1）与钠的反应：2Na+Cl2=2NaCl
现象：钠在氯气里剧烈燃烧，产生大量的白烟，放热。
（2）与铜的反应：Cu+Cl2=CuCl2
现象：红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，瓶里充满棕**的烟，加少量水后，溶液呈蓝绿色（绿色较明显），加足量水后，溶液完全显蓝色。
甲烷和氯气在光照下反应现象是什么？
CH4与氯气在光照的条件下，可以发生取代反应，它的反应原理是自由基取代,反应历程为：
1、链引发阶段
CL2先在光照或高温条件下均裂成两个氯自由基,就相当于氯原子
Cl2→（光照）Cl*+Cl*
2、链增长阶段
第一步,CL*(氯自由基)+CH4=CH3*（甲基自由基）+HCL
第二步CH3*+CL2=CH3Cl+CL*
新生成的氯自由基再重复第一步,这样反复
理论上氯气越多,生成的多氯代物越多.
当氯气足够多时，CH4上的H原子可以全部被取代。
3、链终止，两个自由基结合形成分子.
反应的方程式为：
CH4+Cl2→（光照）CH3Cl（气体）+HCl
CH3Cl+Cl2→（光照）CH2Cl2（油状物）+HCl
CH2Cl2+Cl2→（光照）CHCl3（油状物）+HCl
CHCl3+Cl2→（光照）CCl4（油状物）+HCl
四种产物分别为：一氯甲烷CH3Cl、二氯甲烷CH2Cl2、三氯甲烷CHCl3和四氯化碳CCl4。
甲烷与氯气在非光照条件下不反应。甲烷可以在氯气中燃烧生成氯化氢和碳，属于置换反应，反应方程式如下ch4+2cl2=(点燃)4hcl+c。
最简单的有机物，是天然气，沼气，坑气等的主要成分，俗称瓦斯。也是含碳量最小（含氢量最大）的烃，也是天然气、沼气、油田气及煤矿坑道气的主要成分。它可用来作为燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。
扩展资料健康危害：
甲烷对人基本无毒，但浓度过高时，使空气中氧含量明显降低，使人窒息。当空气中甲烷达25%-30%时，可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调。
运输注意事项：采用钢瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放，并应将瓶口朝同一方向，不可交叉。
百度百科——甲烷
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