化學 起點 太高了，高中階段還不可能學習真正的化學。也因為起點太高， 目前沒有完備的理論 ，極大程度依賴於實驗。
為什麽這麽說呢？你也知道數學（雖然數學不是理科）、物理是多麽流弊的東西了，而化學是從這種基礎上發展出來的東西，你若想學真的化學，至少先學完數學和物理吧。從目前的教育來看，中學連無機元素化學入門的標準都沒達到。
其實我懂題主的意思，所謂理科，是要有一套完整的理論或者規律，要用抽象思維，能解決未知的自然科學問題。比如你有很明確的自由落體是勻加速運動的直感，當學到一定水平後，你不動筆就能就判斷物理過程的大致結果。而整個高中化學，都是說一不二，一個又一個化學事實的堆砌，這就好比是從10m自由落體和從50m自由落體要當做兩個公式來記憶一樣。
造成這種情況的原因，也包括化學研究物件過於復雜，在學習理論知識之前，需要認識大量的名詞和概念，如元素周期表及其相關概念，化學物質名稱和命名方式等等，這些東西不具有任何理科特點，但是如果不知道鈉鉀銣銫鈁為何物，也無法進一步理解化學。
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下面回到正題吧，我給題主系統地科普一下 現在化學的實貌 。（對高考考生選專業也許有參考作用）
和物理、生物一樣，化學也是一級學科，一級學科怎麽來的？教科書上總說些古希臘德謨克利特的原子理論、還有燃素論什麽的，企圖炫耀自己不值一提而又淵遠流長的黑歷史，我認為這不靠譜，這些陳年往事不能充分體現現代化學的特征，而實際上前者叫哲學，後者叫煉金術。
化學的起源在大約距今100年前，正好是物理學取得突破進展的時候，其中玻爾的原子理論才是化學的基礎，其後對此有許多修正，最出名的修正是量子力學（很遺憾，在高中連提都不提，其他就免談了）。到此為止是純物理基礎，然而還不足以形成化學（很多物理學鼓吹者對化學的理解就到此為止），不過值得一提的是，早期的化學理論家都是物理和化學雙修。
別想了，這些個早期化學基礎理論高中都沒講過，光是價鍵在高中就講得不明不白，讓人以為價鍵理論是那幾個老頭怎麽編出來的。價鍵理論的基礎就是波函數，沒錯，就是由虐貓狂人薛定諤提出的那個。一般在化學中用到的是定態薛定諤方程式，不含時間參數：
HΨ=ΕΨ
就這麽一個「簡單」的式子，經過各路物理大神之手，完成了對單個氫原子的電子雲的研究（現在原子物理學和量子物理學應該都有涉及）。此後物理學進展接近零，因為數學家都解不開氫原子以外的薛定諤方程式了，在這種情況下，所謂的化學家出現了。
經過諾貝爾化學獎得主Linus Pauling的分析，提出了 原子軌域理論 （AO），四面體型甲烷分子就是這個時候得到最初的解釋，波函數發生sp3混成使得電子雲的朝向如同四面體。（同樣是從物理學分家的電子科學技術，完全發展出另外一套面目，和化學頗有相似之處，兩者都研究電子，而電子科學基本只關註導體半導體，因此微電子科學在微觀層面發生的變化又需要回到量子力學來解決）
廣義的價鍵理論還包括 分子軌域理論 （MO），看到這裏肯定犯迷糊了，用薛定諤方程式怎麽建立了AO和MO兩套不同的理論，有什麽不同？要知道，在處理多體問題時，有數不盡的處理方法，不限於AO和MO。說起這些計算方法，包括較新的密度泛函方法，都只能算作近似處理。
舉個簡單的例子，AO用原子的電子軌域成鍵來描述分子（先解方程式再形成分子），而MO用原子線性組合來描述分子的薛定諤方程式（先形成分子再解方程式）。這兩個理論對實際的預測顯然有所不同，然而在大量的實驗之後，人們發現不同理論適用於不同的方面（如對於簡單的氧氣分子O2，AO理論往往非常好用，但是對於其順磁性，只有MO才能很好地解釋），也就是說彼此不能通用且存在矛盾，但結果兩者都沿用至今，這在數學、物理中肯定是不可能發生的。而實際上真正用到這些理論的情況不多，因為計算量巨大。好在現在有不少商業計算軟件可以利用，但是要註意，計算結果永遠不能代替實驗結果，否則就本末倒置了。
從氣體狀態方程式、氣體動理論和統計熱力學與熱力學開始，發展出了化學熱力學和化學動力學。熱力學關註的是平衡或最終狀態，主要研究能量、溫度和熵，動力學關註的是過程，比如反應速度和反應歷程，它的套用不局限於化學反應，利用碳14（衰變）測年代時就是根據這些理論。此外電化學等在交叉學科中套用廣泛，許多非化學專業都有幾根電極吧，電子pH計就是電化學的成果。
化學的地位真是很尷尬，質子以下尺度都是物理學的研究範疇，而高分子、和超分子（2016年諾貝爾化學獎所在領域）領域有很多學科同台競技，到頭來可能只能研究分子。好在晶體學似乎沒人搶，我就講個故事，大概60年前，上面提到的那位Linus Pauling在研究DNA的結構，他得到的最終結論是DNA是三螺旋，而隔壁的沃森和克歷克拿DNA做了個X光晶體繞射實驗，最終得到的結論是DNA是雙螺旋。順便一提三螺旋的DNA是存在的，四螺旋也是有的。
如果是高考考生，大概會好奇化學和化工的差別，化工是化學工程的略稱，其關註點不在於化學反應本身，而在於實作高效的工業化生產。現在化工也叫過程工程，因為化工原理可用於各種類別的生產過程，當然包括食品藥品生產，它的理論基礎是三傳一反，即質素、動量、能量傳遞過程和化學反應過程，具體來說，從瑣碎的液體黏度與壓力的影響，到原料輸入和產品輸出平衡，都是化工的研究範疇，工業化生產器材可據此設計和制造。
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化學，一般分為有機、無機、物化、分析四個二級學科。上述內容都屬於物理化學。
無機化學 是中學的熱點，一個元素周期律，大量的方程式式，在大學都不要求背誦。如今的熱點只有無機材料和催化了吧。在中學，對催化的掌握為零，而在大學，催化是隨處可見的，並可以用上述物理化學知識解釋。畢竟化學反應就是 電子的反應 。
許多過渡金屬的催化活性直接取決於它們的電子結構，例項有大家熟知的血紅蛋白，當亞鐵離子與亞基絡合後，能改變整個蛋白質的電子構型，提升對氧氣和羰基（一氧化碳）的結合能力。鎳原子的空軌域容納氫分子的電子，使氫原子間作用力減弱，能夠發生加成反應，而其他的過渡金屬具有不同的軌域排布，不能達到相同效果。光催化更是目前研究的熱點，所謂光催化反應是以激發態的反應物完成的反應，甚至可以逆轉電極電勢，使水分解為氧氣，當然同時產生氫氣。
有機化學 是很多學科的基礎，如生物、醫藥、高分子等等。有機化學有自成一體的理論（距第一性原理頗有距離），一切反應都是電子流動，無需記憶反應式，反應過程可由反應速度和能量控制。石墨和聚乙炔為何能導電，高中所學的酯水解為何要加入酸或堿，苯環的特殊穩定性和反應活性位點，立體異構的選擇性，都能被解釋清楚（導電性在物理學有能帶理論解釋，不過只能描述金屬、半導體等物質）。
然而它的局限性也很大，在合成方法學的研究中，把原料的一個甲基變成乙基都可能對反應結果產生重大影響，這種影響無法用理論準確預測，目前唯一的研究手段是實驗驗證。所以有機化學常被戲稱為經驗學科。這些無法預測的東西很好理解，如同給你一個不規則剛性物體，問你能否穿過一個孔，你當然要試一試，去測量計算的反而才奇怪。
有機的劣勢在於毒性，有機物的毒性作用不同於大家熟知的強酸強堿的腐蝕性，毒性是慢性的，十天半個月甚至長期都感覺良好，但畢業以後說不定不孕不育也有可能。一般不戴兩層手套不能實驗。
分析化學 套用最廣，有從化學學科獨立出去成為單獨學科的傾向（像高分子就是從化學分出去的）。它的主要內容除四大滴定外，還包括光譜，質譜，色譜，級譜，核磁共振譜等等，是化學等各個相關領域研究的基礎，是研究者的眼睛，沒有它我們就無法認識微觀分子。
光譜最早起源於物理學，三棱鏡下的太陽光強度不是均勻分布。從微波到X射線都屬於化學研究中可以利用的範圍，微波爐所發出的微波，正好能使分子的轉動能階發生躍遷，而分子的轉動振動能就是內能的組成部份。
色譜在小學就應該有所提及（用於凈水），生物學裏叫做層析，俄國植物學家tsvet把植物提取液倒入一根填滿碳酸鈣的管子，從下端接收到純凈的葉綠素，這個偉大的套用在有機研究中占用時間最多。
級譜屬於電化學的範疇，電化學分析方法可以寫幾本書我就省了吧，都基於電化學原理。電與化學的關系絕對不能忽視，如上面所提到的，化學反應是電子的反應，著名英國訂書匠法拉第算是電化學的開創者，法拉第常數F就是以他命名的。法拉第常數的值是96485C/mol（庫倫每摩爾），意為每摩爾電子含有96485庫倫電荷量。
質譜幾乎只和色譜聯用，因為不純物質的質譜沒有意義。
核磁共振是上世紀最偉大的發明之一，它變相囊括了物理化學醫學諾貝爾獎，現在醫院裏當然還在用，是加上磁場的光譜。在磁場中原子核的能階會裂分，此時原子核可以產生吸收光譜，而核外電子對譜線位置有所影響，從而得以分辨原子。有趣的是，在實驗室，核磁共振叫做NMR，在醫院，叫做MRI，把Nuclear（核）給去掉了。
若沒有這些分析技術，化學家無法分離雜質，無法辨別成分。現在也有許多新鮮的技術被發明出來，你看看2014年的諾貝爾化學獎：超分辨熒光顯微鏡，毫無疑問是分析技術。順便一提，學過光譜學就不會被現在流行的各種輻射威脅論騙到了。現在的分析技術非常幹凈無汙染，別想象幾個人舉著電表紫端著溶液和外燈三棱鏡做分析，現在的分析都是全自動精密儀器，更像是醫院裏的儀器，所以女生往往傾向於學習較安全的分析化學。
在我看來，化學是相對實用的科學，因此特別依賴於實際，同時缺乏理論指導。物理學可以大肆假定在光滑平面上（建立理論），但在化學中，理論上可行的都不算數，你要做出來並拿到分析結果才行。
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數學不是理科 ← 有人對這個觀點有疑問，我解釋一下，我所說的理科指科學。
