能源、材料和信息被称为人类社会发展的三大支柱。所谓能源是指提供能量的自然资源。人类的文明始于火的使用，燃烧现象是人类最早的化学实践之一，燃烧把化学与能源紧密地联系在一起。人类巧妙地利用化学变化过程中所伴随的能量变化，创造了五光十色的物质文明。从人类社会的发展历史进程中可以看到能源品种的不断开发不断更替的作用。根据各个历史阶段所使用的主要能源，可以分为柴草时期、煤炭时期和石油时期。
一、柴草时期
从火的发现到18世纪产业革命间，树枝杂草一直是人类使用的主要能源。柴草不能烧烤食物，驱寒取暖，还被用来烧制陶器和冶炼金属。
陶器是人类利用火制造出来的第一种自然界不存在的材料，世界古文明发源地都在新石器时代中后期出现过陶器。把自然界的粘土，加水调和，揉捏成一定形状的泥坯，晾干后用柴火烧烤，使粘土中部分成分发生化学变化，冷却后即成为质地坚硬的陶器。制陶技术经过几千年的发展演变后出现的瓷器，至今还受到人们青睐。制陶技术的成熟也为金属冶炼和铸造技术的发展提供了条件。
金属冶炼技术的发展史中，以铜为先，翠绿色的孔雀石和深蓝色的蓝铜矿是铜的两种常见矿石，它们的主要成分是碱式碳酸铜。金属铜的熔点比较低，是1083℃（铁的熔点是1537℃）。在陶制容器中用木炭可将碱式碳酸铜还原成金属铜，然后铸成各种形状的器皿和用具。考古学已证实在公元前3000年，亚、非、欧广大地区已普遍掌握了用木炭炼铜的技术。金属材料的出现加速了人类文明的进程。
现代能源中煤炭和石油天然气的重要性虽已居首位，但柴草作为生活能源却从未间断过，不少发展中国家的农牧民至今仍以柴灶为主。在能源危机的呼唤中，这种最古老的能源品种，又以它的容易再生而再度受到关注。可以说人类是在利用柴火的过程中，产生了支配自然的能力而成为万物之灵的。
二、煤炭时期
煤炭的开采始于13世纪，而大规模开采并使其成为世界的主要能源则是18世纪中叶的事了。1769年，瓦特发明蒸汽机，煤炭作为蒸汽机的动力之源而受到关注。第一次产业革命期间，冶金工业、机械工业、交通运输业、化学工业等的发展，使煤炭的需求量与日俱增，直至20世纪40年代末，在世界能源消费中煤炭仍占首位（见表2－1）。
煤是发热量很高的一种固体燃料。它的主要成分是碳（C），还有一定量的氢（H）和少量的氧（O）、氮（N）、硫（S）和磷（P）等。煤是既含有机物也含无机物的复杂混合物。煤可以直接当燃料使用，但从物尽其用的角度来看，应多提倡煤的综合利用。例如煤经过干馏（隔绝空气情况下强热），可以分别得到焦炭、煤焦油和焦炉气。焦炭可以供炼铁用；煤焦油可提取苯、萘、酚等多种化工原料；从焦炉气中也可提取一定量的化工原料，也可直接作为气体燃料，其污染性远低于直接烧煤。
煤炭的利用使人类获得了更高的温度，推动了金属冶炼技术的发展，工业革命后100多年生产力的发展促进了人类近代社会的进步。
三、石油时期
第二次世界大战之后，在美国、中东、北非等地区相继发现了大油田及伴生的天然气，每吨原油产生的热量比每吨煤高一倍。石油炼制得到的汽油、柴油等是汽车、飞机用的内燃机燃料。世界各国纷纷投资石油的勘探和炼制，新技术和新工艺不断涌现，石油产品的成本大幅度降低，发达国家的石油消费量猛增。到60年代初期，在世界能源消费统计表里，石油和天然气的消耗比例开始超过煤炭而居首位。表2－1列举世界能源消费情况，摘自联合国（能源统计）（1991）。
表2-11950-1990年世界能构消费量和构成
*各种不同品牌的煤和石油,他们的发热量是不同的.统计部门按其发热量折算,以便比较.标准煤的发热量定为29.26MJ.kg-1.若某种原煤的发热量为20.92MJ.kg-1，那么1kg这种原煤就相当于0.715kg标准煤。若某种原油的发热量为41.88MJ.kg-1，那么1kg这种原油就可折算为1.431kg标准煤。
从表2－1中数据一方面可以看到从1950至1990年的40年间，世界能源消耗增长速度是相当快的；另一方面也可看到各种能源在消费中所占百分比有明显变化：煤的比例下降，石油和天然气、水电和核电都呈增长趋势（因天然气与石油共生，经常把两者合起来统计）。由表中数据看，1960年时，在能源总消费中，煤占49.5％，石油和天然气占4.4％，相差无几，此后石油和天然气的比例增大而居领先地位，目前实际上是多种能源互补的局面。煤和石油资源在地球上的分布是不均匀的，我国的煤炭资源比较丰富，石油资源则比较贫乏。60年代初发现大庆油田后，能源结构大为改观，但现在我们是石油净进口国，随着工农业的发展，供需矛盾还将日益严峻。表2－2列举我国的能源消费量和构成，数据摘自（中国统计年鉴）（1995）。
表2-2中国的能源消费和构成
参看表2－2的数据，我国能源的结构以煤炭为主的状况可能还要延续相当的时间，因为石油的开发受资源、技术、资金等多方面的制约，恐难在短期内有所突破。
