【甲烷与氯气在光照下反应的化学方程式】甲烷（CH₄）是一种常见的烷烃，而氯气（Cl₂）是一种典型的卤素。在特定条件下，如光照或加热，这两种物质可以发生反应，生成多种有机化合物和无机产物。其中，在光照条件下发生的反应属于自由基取代反应，是有机化学中一个重要的实验现象。
在光照作用下，甲烷与氯气的反应并非一步完成，而是分阶段进行，最终生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）以及四氯化碳等产物，同时释放出氯化氢（HCl）。这种反应被称为“光卤代反应”，具有明显的渐进性特征。
甲烷与氯气在光照下的反应是一个典型的自由基取代反应过程。反应过程中，氯分子在光照下分解为两个氯原子，引发链式反应，逐步取代甲烷中的氢原子。该反应具有不可逆性和多步性，最终产物为多种氯代甲烷及HCl。由于反应条件温和且产物多样，该反应常用于实验室制备不同氯代物。
反应过程简表：
| 反应阶段 | 反应式 | 说明 |
| 第一步 | CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl | 一氯甲烷生成，反应较易进行 |
| 第二步 | CH₃Cl + Cl₂ → CH₂Cl₂ + HCl | 二氯甲烷生成，需更多能量 |
| 第三步 | CH₂Cl₂ + Cl₂ → CHCl₃ + HCl | 氯仿生成，反应速率降低 |
| 第四步 | CHCl₃ + Cl₂ → CCl₄ + HCl | 四氯化碳生成，反应最难进行 |
注意事项：
1. 光照是引发反应的关键因素，通常使用紫外光。
2. 反应过程中伴随有HCl气体的释放，需注意安全防护。
3. 实验中应控制反应时间与氯气用量，避免过度氯代。
4. 此反应属于放热反应，需注意温度控制。
通过以上内容可以看出，甲烷与氯气在光照下的反应不仅具有理论意义，也在实际应用中有着广泛用途，例如在有机合成和工业生产中作为氯代反应的参考模型。