在永恒而无限的时空中，小到基本粒子，大到宇宙天体，都在进行着永无休止的物质
运动。其所以如此，就是因为能量在起作用。换句话说，能量就是物质之所以运动和变化
的原因。
    在自然界中处处充满能源，能量无所不在，而它的表现形式又是多种多样的。以汽车
为例，轮子转动，这是位置变化的运动，是机械能；汽车鸣喇叭，这是声波在空气中的振
动和传播，是声能在起作用；打开车灯照路，这是光能在起作用；鸣喇叭和开车灯都要用
电，这是电能在起作用；汽车发动机内的汽油燃烧，这是化学能在起作用。此外还有原子
核能、引力势能、生物质能等。正是由于在这个世界上处处充满着能量，而且这些能量还
可以相互转化，所以才使我们这个世界绚丽多彩，充满了生机和活力。
    二、能源的定义和分类
    能源是指一切能量比较集中的含能体和提供能量的物质运动形式。能源是人类生存和
发展的重要物质基础，是人类从事各种经济活动的原动力，也是人类社会经济发展水平的
重要标志。
    能源种类很多，但按照它们的来源，大体上可分为三大类。**类是从地球以外的天
体来的能量，其中*重要的是太阳辐射能，简称太阳能。第二类是地球本身蕴藏的能量，
如海洋和陆地中储有的各种燃料及地球内部的热能。第三类是由于地球在其他天体的影响
下产生的能量如潮汐能。这三类能源统称为一级能源；而人类依靠一级能源来制造加工出
许多适合于生产活动所需的能量形式如电能等，则统称为二级能源。对于一级能源和二级
能源，依据它们的形成方式、使用性质、可否再生及使用成熟程度又可将能源作如下
 分类。
    ①按能源的形成方式可划分为一次能源和二次能源。一次能源是自然界中存在的
直接使用的能源(如煤炭、石油、天然气、太阳能等)。二次能源则是指经加工转化成
能源(如电、煤气、蒸汽等)。
    ②按能源的使用性质可分为含能体能源和过程性能源。含能体能源是指能够提供
量的物质能源(如煤炭、石油等)，其特点是可以保存且可储存运输。而过程性能源是
提供能量的物质运动形式(如太阳能、电能等)，它不能保存，难以储存运输。
    ③按可否再生又可将能源分为再生能源和不可再生能源。再生能源是指不随人类
使用而减少的能源(如太阳能)。不可再生能源则是随着人类使用而逐渐减少的能源(
化石能源)。
    ④按现阶段使用的成熟程度又可将能源划分为常规能源和新能源。前者是指人类
长期使用，且在技术上也比较成熟的能源。而后者是指虽已开发并少量使用，但技术上
未成熟而未被普遍使用、却具有潜在应用价值的能源。
    三、化学与能源的关系
    20世纪是化学工业蓬勃发展的世纪，也是人们逐步认识其对人类健康、社会安全、
生态环境也有危害性的世纪。
    化学工业对能源的发展起到了举足轻重的作用。由于廉价的石油、天然气大量供应，
导致石化工业的蓬勃发展，许多石油化工产品开发成功。
    研究常规能源的开发和发展离不开化学。煤的氧化、加氢，石油的裂解，都是通过化
学反应才实现的。开发新能源更是要通过化学手段来实现。人类利用太阳能蓄热、热发
电。光伏发电及光化学发电。太阳能光伏发电是利用光电效应将太阳光辐射能直接转化为
电能；而太阳能光化学发电则是利用太阳光辐射化学电池的电极材料，以发生电化学氧化
还原反应来获得电能。核能是原子核发生变化时所释放出来的能量。从重核原子的裂变或
轻核原子的聚变均可获得巨大的能量。氢能以其质量轻、热值高、无污染等优点而被广泛
应用于现代高科技，但自然界中极少单质氢，需要通过化学的方法分解水制氢。因此，能
源的开发、利用和发展与化学的关系是非常密切的。
    四、能源的变迁
    1．柴草的开发利用
    柴草是指杂草和树枝，它是一种生物质燃料。在远古时代，能把柴草作为燃料使用是
一种创举，它的利用起源于远古时代“钻木取火”的发明。
    从原始社会到18世纪产业革命以前，人类一直以柴草为燃料，依靠人力、畜力，并
利用一些简单的水力与风力机械作为动力，从事生产活动，生产和生活水平都很低。这就
是人类能源史上经历的柴草时期。
    2．煤炭的开发利用
    煤作为固体燃料被大规模开发利用，是由于18世纪中叶蒸汽机的发明。19世纪末，
煤炭用于发电，电力应用于生产和生活的各个方面，电动机代替了蒸汽机，电灯代替了油
灯和蜡烛。从19世纪70年代到20世纪初，煤炭在能源构成中的比例从24％上升到
95％，从而取代柴草坐上了主要能源的宝座，开始了人类能源史上的煤炭时期。
    这就是能源结构**次变革，它使不可再生的初级能源——煤炭，成为工业的主要
能源。
    3．石油的开发利用
    石油主要是沉淀在一起的低等动植物等，经过复杂的化学和生物化学作用转化而成的
液体有机物。它是碳氢化合物的复杂混合物，其主要组成化学元素为碳(C)、氢(H)、
氧(O)、硫(s)、氮(N)等，其中碳的含量一般达到80％～88％，氢的含量为10％～
14％。石油是一种重要的液体燃料和化工原料。
    人类利用石油的历史可以追溯到很久以前的古代社会。中国有文字记载的可追溯到公
元前1000年左右的西周时代，国外有文字记载的可追溯到公元前一千几百年的古巴比伦
时代。不过那时都只能是对显露在地表的石油资源的零星的应用。真正大规模的利用石油
资源还是从19世纪开始的，20世纪初，内燃机的发明促使石油被大规模开发利用。同时

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