1.甲烷和氯气取代反应装置，包括甲烷气体发生装置通过管道与取代反应发生装置相连，取代反应发生装置通过管道与回流装置相连，其特征在于：所述的取代反应发生装置为铁架台上设置有氯代装置，氯代装置为大试管的上端开口处设置有橡胶塞，橡胶塞上插有注射器，大试管的上端中部设置有隔板将大试管分为上腔体和下腔体，大试管的左侧设置有左支管，左支管与上腔体和下腔体相联通，左支管上设置有左三通阀，大试管的右侧设置有右支管，右支管与上腔体和下腔体相联通且右支管的下端伸入大试管的底部，右支管上设置有右三通阀，大试管和左支管以及右支管连为一体。
2.根据权利要求1所述的甲烷和氯气取代反应装置，其特征在于：所述的隔板与大试管口之间的距离是大试管总长度的1/6。
3.根据权利要求1所述的甲烷和氯气取代反应装置，其特征在于：所述的左支管的上端口高于右支管的上端口。
4.采用权利要求1所述的装置发生甲烷和氯气取代反应的方法，其特征在于由以下步骤组成：
(1)将氯代装置固定在铁架台上，右三通阀上连接有导管与饱和食盐水相联通，左三通阀上连接有洗耳球，旋转左三通阀使洗耳球与大试管下腔体相联通，旋转右三通阀使饱和食盐水与大试管下腔体相联通，挤压洗耳球使饱和食盐水充满大试管下腔体，旋转左三通阀使大试管上腔体与洗耳球相联通，旋转右三通阀使饱和食盐水与大试管上腔体相联通；
(2)将氯酸钾颗粒从大试管口放在隔板上，用橡胶塞将大试管口密封，橡胶塞上插有注射器，注射器内装有浓盐酸溶液；
(3)取下洗耳球，左三通阀上连接甲烷气体发生装置，甲烷气体发生装置与大试管上腔体相联通，启动甲烷气体发生装置，产生甲烷气体进入大试管上腔体内，待甲烷制备1～2分钟后，通过气体验纯法检验甲烷气体充满整个上腔体，停止甲烷气体制备反应，旋转左三通阀使大试管上腔体与下腔体相联通，旋转右三通阀使大试管下腔体与饱和食盐水相联通；
(4)将注射器内的浓盐酸注入大试管上腔体内，浓盐酸与氯酸钾反应产生氯气，氯气通过左支管进入大试管下腔体内，使大试管下腔体内的饱和食盐水液面下降，多余的饱和食盐水被压入装有饱和食盐水的容器内，当液面下降至指定刻度，旋转左三通阀阻断氯气进入大试管下腔体，通过注射器向大试管上腔体内注入氢氧化钠溶液，吸收多余的氯气；
(5)启动甲烷与氯气的氯代反应，选用蓝光灯作光源，观察大试管下腔体内实验现象，当液面逐渐上升，大试管下腔内部出现白雾，停止实验。