“化学”一词，若单是从字面解释就是“变化的科学”。化学是自然科学的一种，在分子、原子层次上研究物质的组成、性质、结构与变化规律，创造新物质的科学。世界由物质组成,化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一。
最初，人类使用的第一个化学反应火的使用。从公元前1500年到公元1650年,东方的炼丹术士和西方的炼金术士们，在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中,或为求得长生不老的仙丹,或为求得荣华富贵的黄金,开始了最早的化学实验，这一时期积累了许多物质间的化学变化的经验，为化学的进一步发展准备了丰富的素材。英语的Chemistry起源于Alchemy ,即炼金术；Chemist两个相关的含义∶化学家和药剂师。
人类在逐步了解和利用物质变化的过程中，制得了对人类生存具有实用价值的产品。如陶瓷、铜器、铁器、纸、火药、酒、染料等,为人类提供了更多的生活和生产资料,人类越来越离不开化学了。
近代化学。从17世纪中期到19世纪90年代中期，它的主要特点是化学成为一门独立的学科，建立了无机化学、分析化学、有机化学、物理化学。
近代化学的四个里程碑：波义耳1661(1627-1691)提出化学元素说；拉瓦锡1771(1743-1794)建立氧化学说；道尔顿1803(1766-1844)提出原子论；门捷列夫1869(1834-1907)发现元素周期表。
近代,道尔顿和阿伏加德罗等科学家的研究,得出了一个重要的结论：物质是由原子和分子构成的,分子的破裂和原子的重新组合是化学变化的基础。这就是说,在化学变化中分子会破裂,而原子不会破裂,但可重新组合成新的分子。
现代化学-化学合成阶段
人类使用劳动工具和生活用的第一阶段是原始的，直接利用天然的产物；第二阶段是将天然产物经过物理和化学加工，提纯和改造；第三阶段是进一步化学加工和合成，创造出新的、自然界不存在的物质。
现代化学-各分支学科
九大分支学科：无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学、核化学与放射化学环境化学、生命化学、材料化学。
化学家用一些物质，通过化学反应形成化合物，制造了自然界中没有的合成颜色。水是由氢和氧组成的化合物。钻石和石墨是由于碳原子的排列方式不同而形态迥异。合成纤维用于服装的布料上，制作了穿着舒适，功能不同的衣服。
视频资料内容：98%的物质(让我们忽略暗物质)是纯粹的氢和氦，幸好在几十亿年以前超巨星将氢和氦聚合，形成其它元素并散落到宇宙的各个角落，化学就这么涎生了。这些元素结合在一起形成各种不同的分子，这些分子又以多得惊人的复杂方式相互结合，化学就是研究这些物质的各种形式及其相互作用的学科，它关注的范围从简单的原子一直到复杂的生物分子，像是蛋白质和DNA，这是一个宏大迷人且复杂的学科。人类对化学的兴趣由来已久，我们能成为今天这样，如果没有火的化学反应绝无可能。我们用其发展出了其它的化学技术，例如食物烹饪矿物治金、玻璃制作等等。自此之后， 人类文明的许多进步都建立在化学的进步上，例如金属加工、肥料生产、新材料和药物制备。我们看看“化学”到底包含了多大的范围：
首先是物质和物质的组成，从最小的尺度开始，我们研究的是原子和化学周期表，整理排列了不同种类的原子称为化学元素。每族的元素有相似的化学性质，原子由核和环绕的电子组成，核又由质子和中子组成，而大部分化学性质取决于电子的表现。原子聚在一起就得到了分子，各种各样的分子被称为化合物。化合物和组成它们的元素相比，其化学性质不尽相同。试想一下，氢气易爆，氧气助燃，但是当它们结合就变成水，那是最最不易燃爆的东西 。
化合物不是必须由一个一个分子组成的，许多固体，例如金属和盐都属于一种晶体结构，由被称为晶胞的原子或离子重复结构而组成。把不同种的物质混合可以得到混合物，例如你身边的空气或是蛋糕。
现在我们再看看能让原子“粘”在一起的化学键，原子连接的方式有很多，为了使内部能量减少，电子被夺取共享，或对电子的位置进行适当的重排，一条通用的规则是所有事物都朝着最小化它们能量的方向发展，而形成化学键就是为了这个目的。要理解化学物质中能量如何转换对理解化学反应能否发生至关重要。例如木头遇到氧气不会自发燃烧，但是如果有足够能量开个头，它就会进行下去。另一个体现能量重要性的例子是，加入催化剂可以加速两种化合物的化学反应，因为催化剂会让反应在能量上更有利，从而使其加速。能量还决定了化合物是否能以不同状态存在，固态、液态、气态。物质处于哪种状态取决于环境的温度，以及压强。不同材料的具体数据不一样。但总的来说，低温或高压下物体呈现固态，高温或低压下物体呈气态另一种有趣的物质状态是等离子体，如果你把气态原子的电子都剥离了得到一团离子，那就是等离子体。它可以用来做霓虹灯。
化学反应构成化学的核心，哪些化合物相互反应？它们为何反应，以及反应之后剩下什么？纷繁多样的化学反应可以分成不同的类，而所有的反应都遵循一套基本规则，叫做化学法则。其中最基本的又是物质和能量守恒，意味着反应过程中能量不会凭空产生或消失，它们只是在不同形式间转换。
动力学研究的是反应发生速率以及影响反应速度的因素，电子从一个反应物转移到另一个的反应，叫做氧化还原反应或"redox”反应，被氧化意味着失去电子，被还原则意味着得到电子而它们必须同时发生。举个例子，钠和氯形成离子时，氯原子是还原剂，钠原子是氧化剂。另一个重要的物质属性是它们的pH值，也就是酸碱性，解释酸碱的理论有许多种，但是其中一种理解方式就是，酸是反应中贡献出氢离子的物质，而碱是得到氢离子的物质。如果有一群不同的化合物，可以相互反应来回转换，也就是在不同的产物中摇摆。
“平衡态”就是各物质数量保持不变，尽管反应可能仍在发生。这在物态变化中也可以观察到例如固液或液气转换.，那这些就是化学的基础部分。化学研究着眼于这些基础定律如何在不同化学系统中应用。下一步我们就要看看化学的不同领域了。
理论化学试图用数学方法解释原子和分子的结构，以及它们如何相互作用。这和理论物理和量子化学关系很近，并经常运用，计算化学中的技术，将原子，分子和化学反应在电脑中仿真模拟，仿真准确的量子行为，对任何比一个，只要是比一个氢原子复杂的东西都是非常困难，甚至是不可能的。所以许多计算机科学的前沿技术被用来尝试模拟分子，及它们的相互作用方式实际上最子计算机最激动人心的应用之一就在这里。因为它们可以直接模拟化学系统。帮助发现新材料，新药物及更多的事。
物理化学研究化学系统的物理方面， 像是诸如像能量、力、时间、运动、热力学、量子性质等等。这里面有许多子学科，例如电化学观察电子性质，对研发更优良的电池至关重要。还有材料科学，创造有新性质的材料，像是拥有极端的强度，良好的耐用性或者自我修复能力，这对于在地球上建立核聚合反应堆十分重要。它依赖于新材料。
分析化学像是做侦探的工作，你拿到一个样本后需要推断出它由什么组成，各个成分的含量有多少，化学家已经研发了许多种技术来探查，及测量不同材料的不同性质，传统的技术包括湿法化学技术，例如蒸馏。对化工生产而言，催化剂非常重要。因为它能加速化学反应。无机化学还渗透到材料科学中，制造具有新兴晶体结构的固体，如高温超导体，这样的例子举也举不完。
在无机化学和有机化学之间是有机金属化学。这个学科着眼于和金属结合的有机化合物，它们常常被用作化工反应中的催化剂。有机化学着眼于生命分子的结构和行为，这些分子通常由少数几种原子构成，碳、氧、氢、氮以及其他的几种。有机化学还专注开发拥有新特性的有机化合物，有机分子都有碳原子，而碳氢键是有机化学中最常见的结构，有机化学在工业中有许多应用，化肥、杀虫剂、润滑剂、高分子以及塑料，消费品中还有芳香剂、香精、防腐剂，当然还有制药工业生产的药物。
最后，有机化学外的是生物化学，它研究的是活着的生物体里的化学，生物化学研究的可以是无机分子，如水和矿物质，但更着眼于最大最复杂的分子，如蛋白质、脂质和DNA。你现在的意识就是你大脑细胞里的化学反应的产物，氧气从你的血液中时入，把里面的糖代谢。化学的跨度从最简单的单个原子，到掌管你生命的细胞。
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