化学 起点 太高了，高中阶段还不可能学习真正的化学。也因为起点太高， 目前没有完备的理论 ，极大程度依赖于实验。
为什么这么说呢？你也知道数学（虽然数学不是理科）、物理是多么流弊的东西了，而化学是从这种基础上发展出来的东西，你若想学真的化学，至少先学完数学和物理吧。从目前的教育来看，中学连无机元素化学入门的标准都没达到。
其实我懂题主的意思，所谓理科，是要有一套完整的理论或者规律，要用抽象思维，能解决未知的自然科学问题。比如你有很明确的自由落体是匀加速运动的直感，当学到一定水平后，你不动笔就能就判断物理过程的大致结果。而整个高中化学，都是说一不二，一个又一个化学事实的堆砌，这就好比是从10m自由落体和从50m自由落体要当做两个公式来记忆一样。
造成这种情况的原因，也包括化学研究对象过于复杂，在学习理论知识之前，需要认识大量的名词和概念，如元素周期表及其相关概念，化学物质名称和命名方式等等，这些东西不具有任何理科特点，但是如果不知道钠钾铷铯钫为何物，也无法进一步理解化学。
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下面回到正题吧，我给题主系统地科普一下 现在化学的实貌 。（对高考考生选专业也许有参考作用）
和物理、生物一样，化学也是一级学科，一级学科怎么来的？教科书上总说些古希腊德谟克利特的原子理论、还有燃素论什么的，企图炫耀自己不值一提而又渊远流长的黑历史，我认为这不靠谱，这些陈年往事不能充分体现现代化学的特征，而实际上前者叫哲学，后者叫炼金术。
化学的起源在大约距今100年前，正好是物理学取得突破进展的时候，其中玻尔的原子理论才是化学的基础，其后对此有许多修正，最出名的修正是量子力学（很遗憾，在高中连提都不提，其他就免谈了）。到此为止是纯物理基础，然而还不足以形成化学（很多物理学鼓吹者对化学的理解就到此为止），不过值得一提的是，早期的化学理论家都是物理和化学双修。
别想了，这些个早期化学基础理论高中都没讲过，光是价键在高中就讲得不明不白，让人以为价键理论是那几个老头怎么编出来的。价键理论的基础就是波函数，没错，就是由虐猫狂人薛定谔提出的那个。一般在化学中用到的是定态薛定谔方程，不含时间参数：
HΨ=ΕΨ
就这么一个「简单」的式子，经过各路物理大神之手，完成了对单个氢原子的电子云的研究（现在原子物理学和量子物理学应该都有涉及）。此后物理学进展接近零，因为数学家都解不开氢原子以外的薛定谔方程了，在这种情况下，所谓的化学家出现了。
经过诺贝尔化学奖得主Linus Pauling的分析，提出了 原子轨道理论 （AO），四面体型甲烷分子就是这个时候得到最初的解释，波函数发生sp3杂化使得电子云的朝向如同四面体。（同样是从物理学分家的电子科学技术，完全发展出另外一套面目，和化学颇有相似之处，两者都研究电子，而电子科学基本只关注导体半导体，因此微电子科学在微观层面发生的变化又需要回到量子力学来解决）
广义的价键理论还包括 分子轨道理论 （MO），看到这里肯定犯迷糊了，用薛定谔方程怎么建立了AO和MO两套不同的理论，有什么不同？要知道，在处理多体问题时，有数不尽的处理方法，不限于AO和MO。说起这些计算方法，包括较新的密度泛函方法，都只能算作近似处理。
举个简单的例子，AO用原子的电子轨道成键来描述分子（先解方程再形成分子），而MO用原子线性组合来描述分子的薛定谔方程（先形成分子再解方程）。这两个理论对实际的预测显然有所不同，然而在大量的实验之后，人们发现不同理论适用于不同的方面（如对于简单的氧气分子O2，AO理论往往非常好用，但是对于其顺磁性，只有MO才能很好地解释），也就是说彼此不能通用且存在矛盾，但结果两者都沿用至今，这在数学、物理中肯定是不可能发生的。而实际上真正用到这些理论的情况不多，因为计算量巨大。好在现在有不少商业计算软件可以利用，但是要注意，计算结果永远不能代替实验结果，否则就本末倒置了。
从气体状态方程、气体动理论和统计热力学与热力学开始，发展出了化学热力学和化学动力学。热力学关注的是平衡或最终状态，主要研究能量、温度和熵，动力学关注的是过程，比如反应速度和反应历程，它的应用不局限于化学反应，利用碳14（衰变）测年代时就是根据这些理论。此外电化学等在交叉学科中应用广泛，许多非化学专业都有几根电极吧，电子pH计就是电化学的成果。
化学的地位真是很尴尬，质子以下尺度都是物理学的研究范畴，而高分子、和超分子（2016年诺贝尔化学奖所在领域）领域有很多学科同台竞技，到头来可能只能研究分子。好在晶体学似乎没人抢，我就讲个故事，大概60年前，上面提到的那位Linus Pauling在研究DNA的结构，他得到的最终结论是DNA是三螺旋，而隔壁的沃森和克里克拿DNA做了个X光晶体衍射实验，最终得到的结论是DNA是双螺旋。顺便一提三螺旋的DNA是存在的，四螺旋也是有的。
如果是高考考生，大概会好奇化学和化工的差别，化工是化学工程的略称，其关注点不在于化学反应本身，而在于实现高效的工业化生产。现在化工也叫过程工程，因为化工原理可用于各种类型的生产过程，当然包括食品药品生产，它的理论基础是三传一反，即质量、动量、能量传递过程和化学反应过程，具体来说，从琐碎的液体黏度与压力的影响，到原料输入和产品输出平衡，都是化工的研究范畴，工业化生产设备可据此设计和制造。
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化学，一般分为有机、无机、物化、分析四个二级学科。上述内容都属于物理化学。
无机化学 是中学的热点，一个元素周期律，大量的方程式，在大学都不要求背诵。如今的热点只有无机材料和催化了吧。在中学，对催化的掌握为零，而在大学，催化是随处可见的，并可以用上述物理化学知识解释。毕竟化学反应就是 电子的反应 。
许多过渡金属的催化活性直接取决于它们的电子结构，实例有大家熟知的血红蛋白，当亚铁离子与亚基络合后，能改变整个蛋白质的电子构型，提升对氧气和羰基（一氧化碳）的结合能力。镍原子的空轨道容纳氢分子的电子，使氢原子间作用力减弱，能够发生加成反应，而其他的过渡金属具有不同的轨道排布，不能达到相同效果。光催化更是目前研究的热点，所谓光催化反应是以激发态的反应物完成的反应，甚至可以逆转电极电势，使水分解为氧气，当然同时产生氢气。
有机化学 是很多学科的基础，如生物、医药、高分子等等。有机化学有自成一体的理论（距第一性原理颇有距离），一切反应都是电子流动，无需记忆反应式，反应过程可由反应速度和能量控制。石墨和聚乙炔为何能导电，高中所学的酯水解为何要加入酸或碱，苯环的特殊稳定性和反应活性位点，立体异构的选择性，都能被解释清楚（导电性在物理学有能带理论解释，不过只能描述金属、半导体等物质）。
然而它的局限性也很大，在合成方法学的研究中，把原料的一个甲基变成乙基都可能对反应结果产生重大影响，这种影响无法用理论准确预测，目前唯一的研究手段是实验验证。所以有机化学常被戏称为经验学科。这些无法预测的东西很好理解，如同给你一个不规则刚性物体，问你能否穿过一个孔，你当然要试一试，去测量计算的反而才奇怪。
有机的劣势在于毒性，有机物的毒性作用不同于大家熟知的强酸强碱的腐蚀性，毒性是慢性的，十天半个月甚至长期都感觉良好，但毕业以后说不定不孕不育也有可能。一般不戴两层手套不能实验。
分析化学 应用最广，有从化学学科独立出去成为单独学科的倾向（像高分子就是从化学分出去的）。它的主要内容除四大滴定外，还包括光谱，质谱，色谱，级谱，核磁共振谱等等，是化学等各个相关领域研究的基础，是研究者的眼睛，没有它我们就无法认识微观分子。
光谱最早起源于物理学，三棱镜下的太阳光强度不是均匀分布。从微波到X射线都属于化学研究中可以利用的范围，微波炉所发出的微波，正好能使分子的转动能级发生跃迁，而分子的转动振动能就是内能的组成部分。
色谱在小学就应该有所提及（用于净水），生物学里叫做层析，俄国植物学家tsvet把植物提取液倒入一根填满碳酸钙的管子，从下端接收到纯净的叶绿素，这个伟大的应用在有机研究中占用时间最多。
级谱属于电化学的范畴，电化学分析方法可以写几本书我就省了吧，都基于电化学原理。电与化学的关系绝对不能忽视，如上面所提到的，化学反应是电子的反应，著名英国订书匠法拉第算是电化学的开创者，法拉第常数F就是以他命名的。法拉第常数的值是96485C/mol（库伦每摩尔），意为每摩尔电子含有96485库伦电荷量。
质谱几乎只和色谱联用，因为不纯物质的质谱没有意义。
核磁共振是上世纪最伟大的发明之一，它变相囊括了物理化学医学诺贝尔奖，现在医院里当然还在用，是加上磁场的光谱。在磁场中原子核的能级会裂分，此时原子核可以产生吸收光谱，而核外电子对谱线位置有所影响，从而得以分辨原子。有趣的是，在实验室，核磁共振叫做NMR，在医院，叫做MRI，把Nuclear（核）给去掉了。
若没有这些分析技术，化学家无法分离杂质，无法辨别成分。现在也有许多新鲜的技术被发明出来，你看看2014年的诺贝尔化学奖：超分辨荧光显微镜，毫无疑问是分析技术。顺便一提，学过光谱学就不会被现在流行的各种辐射威胁论骗到了。现在的分析技术非常干净无污染，别想象几个人举着电表紫端着溶液和外灯三棱镜做分析，现在的分析都是全自动精密仪器，更像是医院里的仪器，所以女生往往倾向于学习较安全的分析化学。
在我看来，化学是相对实用的科学，因此特别依赖于实际，同时缺乏理论指导。物理学可以大肆假定在光滑平面上（建立理论），但在化学中，理论上可行的都不算数，你要做出来并拿到分析结果才行。
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数学不是理科 ← 有人对这个观点有疑问，我解释一下，我所说的理科指科学。
