金属材料中的铝材

铝是地表蕴藏量最多的金属元素。由于铝是活泼金属，极易和氧气反应结合，冶金化学家采用电解熔融氧化物生产。三氧化二铝（晶体名称为刚玉）熔点很高，2050℃，需熔化在冰晶石（ Na3AlF6）中，在950－960℃进行电解得到金属铝。铝是一种银白色金属，熔点660℃，沸点2519℃，密度2．702g／cm3，仅为铁的1／3，其比强度可与合金钢相比。铝的导电性、电热性及耐蚀性均较优良。

金属材料中的钢铁

大量的铁是在炼铁高炉中用焦炭还原铁矿石得到的。冶炼时为了除去杂质和造渣的需要，需加石灰石和二氧化硅等原料。为了能源的充分利用和降低成本，炼铁高炉规模很大，是人工制造的最大的化学反应器，一个大型高炉每天可生产一万多吨生铁，而且一旦开炉冶炼，就要求日夜不停地生产，不能停顿冷却。图5．1．1示出炼铁高炉的结构及其中不同高度上主要的化学反应。

地球上储量丰富的核能源

核能又称原子能或原子核能，是核反应过程中原子核结构发生变化所释放的能量。核结构变化有两类：一类是核裂变，另一类是核聚变。原子弹爆炸产生巨大威力靠的是核裂变；氢弹爆炸则是核聚变。现在全世界已建成和在建的核电站都是依靠核裂变释放的能量。核聚变释放的能量的利用，由于技术上的困难，正在进行研究，人们盼望本世纪能实现核聚变发电站的实现。

可再生能源中的醇能

可再生能源中的醇能;甲醇（CH3OH）和乙醇（C2H5OH）可以替代部分汽油，作内燃机燃料。乙醇制成车用的乙醇汽油或称生物燃料，在世界上已很普遍。巴西利用本国盛产的甘蔗生产乙醇，是世界上最大的车用乙醇汽油的生产国和消费国，该国生产的乙醇燃料已替代本国40％以上的汽油消耗，还大量出口，国内已没有使用纯汽油的汽车。乙醇汽油的使用是科学技术上的一项成果，世界每年生产乙醇汽油已超过千万吨级规模，使人们增加了一种调制能源的手段。

可再生能源中的生物质能和沼气

植物、动物和微生物都是生物质。生物质分解或转化时将其中蕴藏的能量释放出来，即为生物质能。植物是生物质能的创造者，它在阳光下，依靠光合作用，将二氧化碳和水生成有机质。在这过程中，将太阳能转化为化学能储藏在生物质中，成为生物质能。

重要能源中的氢能

氢元素几乎都以化合物的状态存在，主要存在于水和碳氢化合物中，是取之不尽、用之不竭的元素。氢气是清洁、高效燃料，燃烧产物是水，没有其他污染物。

重要能源中的太阳能

太阳是距离地球最近的一颗恒星，它的质量是地球质量的33万倍，占整个太阳系质量的99．7％。太阳核心温度达1500万摄氏度，压力超过地球大气压的340亿倍，是一个核聚变的熔炉，不断地进行着核聚变反应，即由4个氢核聚变成1个氦核的反应。每秒钟约有7亿吨氢变成氦，这过程约有400万吨的质量变成能量。这些能量转移到太阳表面向外发出辐射能，其中大约有22亿分之一到达地球。每秒到达地球的辐射能相当于500万吨煤燃烧放出的化学能。

重要能源中的天然气

天然气不是泛指自然界一切天然存在的气体，而是指沉积在地层中的有机物质生成的可燃气体。它的存在形式有四种：纯天然气、油层气、煤层气（又称瓦斯）和天然气水合物（又称可燃冰）。由于目前天然气水合物的开采正在研究探索，距离实际的开采应用还需一段相当长的时间，而煤层气的数量较少，比较分散，所以通常所指的天然气储量不包括这两种。

重要能源中的煤

煤是地质历史时期由堆积的植物遗体在缺氧环境中，经过复杂的生物化学作用和地质作用转化而成的可燃有机物质。煤中含有多种高分子有机物和混杂的矿物质。有机物的组成元素主要是碳、氢、氧，其次是氮、硫、磷，其结构的基本单元是各种芳香环、杂环芳香稠合体系，以及多种含氧官能团和支链。矿物质主要是石英、高岭石、黄铁矿和方解石等。

重要能源中的石油

世界石油大规模开采和应用是20世纪发生的大事。1900年，世界石油的开采量为2千万吨，1950年达5亿吨。1966年石油首次超过煤炭成为世界第一大能源，占能源总消费量的54％，2000年石油开采量达35．5亿吨，2009年达38．8亿吨。由于水电、核电和煤炭等的发展，石油占能源总消费的40％，仍居第一。在20世纪，石油产业衍生了几乎所有的现代工业，改变了世界上人类衣、食、住、行的各个方面。20世纪被称为“石油世纪”，石油被称为“黑色金子”。