\[ CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{\text{光}} CH_3Cl + HCl \]
这个反应是一个自由基链式反应，意味着它会经历多个步骤，包括引发、增长和终止阶段。在引发阶段，氯气分子在光照下分解成氯自由基（Cl·）。随后，在增长阶段，这些氯自由基会与甲烷分子反应，逐步取代甲烷中的氢原子，形成一氯甲烷（CH₃Cl）、二氯甲烷（CH₂Cl₂）、氯仿（CHCl₃）以及四氯化碳（CCl₄）。最终，在终止阶段，两个自由基结合在一起，停止反应。
此反应不仅展示了有机化学中卤代反应的基础原理，还在工业上有着广泛的应用，例如用于生产各种含氯化合物。此外，这一反应也提醒我们注意环境问题，因为某些产物如四氯化碳曾被用作制冷剂，但因其对臭氧层的破坏作用已被限制使用。
请注意，实际操作此类实验时应严格遵守安全规程，避免不必要的风险。
