甲烷所有碳氢键键角相等为何不能说明甲烷是正四面体结构

这个问题从数学方面比较好理解。键角相等有可能是平面上的，那就不是正四面体结构。可以试着从条件的充分必要性上理解会更容易一点。

碳原子的电子构型为1s22s22px12py12pz，其中1s轨道中的两个电子不参与成键。由能量较低的2s轨道与能量较高的3个2p轨道进行杂化，形成4个简并（即能量相同的）的sp3杂化轨道（sp3-hybrid orbital）。每个sp3杂化轨道含有1/4的s轨道成分，3/4的p轨道成分，其能量高于2s轨道，低于2p轨道。
四个简并的sp3杂化轨道采取相互尽可能远离的方式在空间排布，从而减少电子间的相互排斥作用，即形成四面体结构，sp3杂化轨道间的夹角为109.5°。每个sp3杂化轨道上各排布一个自旋平行的电子。
甲烷分子中，碳原子以sp3杂化轨道与氢原子的1s轨道成键。所形成的键是沿轨道的轴向方向叠加的，形成的键轴向对称，称为σ键（σ bonds）。4个C—H键的键角等于碳的sp3杂化轨道的键角，即109.5°。整个甲烷分子的形状为四面体，

正是因为键键角相等所以不可能是正四面体结构，只能是平面结构

H
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H-C-H
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H

甲烷

碳氢键键角相等当然不能说明甲烷是正四面体结构,空间结构和物质的杂化模型有关,根据杂化轨道有关理论,甲烷为sp3杂化,所以为正四面体结构.另外碳氢键键角相等也有可能为平面结构.