甲烷和氯气的反应原理属于自由基原理
Cl2 —光照→ Cl· + Cl· （分子光照后变为原子）
CH4 + Cl· —→ CH3· + HCl（甲烷+氯原子→甲基+）
CH3· + Cl2 —→ CH3Cl + Cl·
CH3Cl + Cl· —→ CH2Cl· + HCl
CH2Cl + Cl2 —→ CH2Cl2 + Cl·
……如此循环

因氯水中不存在氯原子，所以甲烷不会与氯水反应，自然也不会与四氯化碳溶液反应

甲烷和氯气反应原理

CH4与氯气取代的原理是自由基取代，你不看大学有机化学不一定看的懂反应历程。

先是链引发阶段

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

然后链增长阶段

第一步，CL*(氯自由基)+CH4=CH3*（甲基自由基）+HCL

接着再继续第二步CH3*+CL2=CH3Cl+CL*

新生成的氯自由基再重复第一步，这样反复

当然也有副反应发生：CH3Cl+CL2=CH2CL2+CL*

理论上氯气越多，生成的多氯代物越多。

最后反应完了，叫链终止。

这是自由基反应的基本历程，大学书里都有。

不过我建议你如果在上高中，而且不搞化学竞赛，那么这些东西了解一下就可以了，高考不会考的（普通高中生哪知道什么自由基反应）。有机化学在高中化学阶段是很简单的，做多了熟练了就会了。到后面高2，高3做什么有机推断那都是送分的。建议你可以买一点参考书，如龙门系列就不错，记住一定得一本都认真看完做完，切记不能三心两意随便找两道题做做完事。相信这样你的有机肯定会提高的。学化学你的付出是和收获成正比的，只要你学了，肯定会提高的，希望对你有帮助，祝你学习进步！