能源
能源、材料和信息被稱為人類社會發展的三大支柱。所謂能源是指提供能量的自然資源。人類的文明始於火的使用，燃燒現象是人類最早的化學實踐之一，燃燒把化學與能源緊密地聯係在一起。人類巧妙地利用化學變化過程中所伴隨的能量變化，創造了五光十色的物質文明。從人類社會的發展曆史進程，可以從中找到能源品種的不斷開發不斷更替的作用。根據各個曆史階段所使用的主要能源，可以分為柴草時期、煤炭時期和石油時期。
柴草時期從火的發現到18世紀產業革命期間，樹枝雜草一直是人類使用的主要能源。柴草不僅能燒烤食物，驅寒取暖，還被用來燒製陶器和冶煉金屬。
陶器是人類利用火製造出來的第一種自然界不存在的材料，世界古文明發源地都在新石器時代中後期出現過陶器。把自然界的粘土，加水調和，揉捏成一定形狀的泥坯，晾幹後用柴火燒烤，使粘土中部分成分發生化學變化，冷卻後即成為質地堅硬的陶器。製陶技術經過幾千年的發展演變後出現的瓷器，至今還受到人們青睞。製陶技術的成熟也為金屬冶煉和鑄造技術的發展提供了條件。
金屬冶煉技術的發展史中，以銅為先，翠綠色的孔雀石和深藍色的藍銅礦是銅的兩種常見礦石，它們的主要成分是堿式碳酸銅。銅的熔點比較低，是1083℃（鐵的熔點是1537℃）。在陶製容器中用木炭可將堿式碳酸銅還原成金屬銅，然後鑄成各種形狀的器皿和用具。考古學已證實在公元前3000年，亞、非、歐廣大地區已普遍掌握了用木炭煉銅的技術。金屬材料的出現加速了人類文明的進程。
能源中煤炭和石油天然氣的重要性雖已居首位，但柴草作為生活能源卻從未間斷過，不少發展中國家的農牧民至今仍以柴灶為主。在能源危機的呼喚中，這種最古老的能源品種，又以它的容易再生而再度受到關注。可以說人類是在利用柴火的過程中，產生了支配自然的能力而成為萬物之靈的。
煤炭時期煤炭的開采始於13世紀，而大規模開采並使其成為世界的主要能源則是18世紀中葉的事了。1769年，瓦特發明蒸汽機，煤炭作為蒸汽機的動力之源而受到關注。第一次產業革命期間，冶金工業、機械工業、交通運輸業、化學工業等的發展，使煤炭的需求量與日俱增，直至20世紀40年代末，在世界能源消費中煤炭仍占首位（見表2－1）。
煤是發熱量很高的一種固體燃料。它的主要成分是碳（C），還有一定量的氫（H）和少量的氧（O）、氮（N）、硫（S）和磷（P）等。煤是既含有機物也含無機物的複雜混合物。煤可以直接當燃料使用，但從物盡其用的角度來看，應多提倡煤的綜合利用。例如煤經過幹餾（隔絕空氣情況下強熱），可以分別得到焦炭、煤焦油和焦爐氣。焦炭可以供煉鐵用；煤焦油可提取苯、萘、酚等多種化工原料；從焦爐氣中也可提取一定量的化工原料，也可直接作為氣體燃料，其汙染性遠低於直接燒煤。