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”。

能源是什么？与化学有何联系？

能源是指一切可以提供人类能量的资源。能源的种类繁多，那些本来就存在于自然界中，可直接利用其能量的能源，称为一次性能源，如煤、石油、天然气、太阳能、生物质能等；有些是人类利用一次性能源经过加工转化而得的能源，称为二次性能源，如电能、氢能、石油制品（包括汽油、煤油、柴油）等。煤、石油、天然气和油页岩等能源是古代生物遗体在地层中沉积变化而得，称为化石能源，随着不断开采利用，它们剩余的蕴藏量越来越少，迟早会枯竭，是不可再生能源。

对生命物质蛋白质与核酸的认识

对生命物质的认识，在20世纪得到了飞速的发展。化学的各个分支学科都在对生命物质的研究作出贡献。例如分析化学不仅分析各种生命物质的化学成分、结构基团，分析人体各个器官中哪些元素比较富集，这些元素以什么状态存在，将各个元素或分子加以分离鉴定。无机化学常以生物体中的金属元素和哪些配位体结合、起什么生理作用为研究对象。例如人体中的Fe处在血红素中，对呼吸功能阐述得非常明确，也解释了CO和CN-具有高毒性的机理。有机化学始终把生命物质作为自己的研究对象，下面以蛋白质和核酸为例说明。

对物质微观世界的深入认识

20世纪初，物理学的革命性发展，带动着化学的发展，其中以下列三个方面对化学的影响最大：（1）能量量子化和量子力学；（2）光电效应和光子学说；（3）电子衍射和电子的波性。

核化学和放射化学的发展

核化学和放射化学的发展，在20世纪后半叶，核化学和放射化学的发展，进一步提升人们对物质世界的认识，切实地惠及广大人民。（1）以放射性药物治疗困扰人类的癌症等疾病。（2）利用核裂变发展核电站，核能已成为能源的重要成员，目前已占总能源近10％。（3）用核化学技术，如中子活化分析法，测定物体中各种元素的含量；

高分子材料之塑料、橡胶、纤维和涂...

20世纪，由于高分子化学的发展形成了三大合成材料工业：塑料、纤维和橡胶。它们以酚醛塑料、尼龙66纤维和氯丁橡胶为开端，发展迅速、应用面广，人们的衣、食、住、行以及日常生活用的各种物品均离不开高分子材料。到20世纪末，世界塑料和树脂的年产量超过1亿吨，人造纤维超过2千万吨，橡胶超过1千万吨。年产高分子材料的总体积已超过全部金属的总和。20世纪被称为高分子时代。下面分别对塑料、橡胶、纤维和涂料加以简单介绍。

合成氨和化学肥料的发展

20世纪后半叶，许多化学家看到由于合成氨等催化工业产品的需要量大增，思考着深入地、精确地了解它们的反应机理的必要性，使之进一步提高生产水平。其中埃特尔（G．Ertl）是杰出的代表人物，他对表面化学进行深入研究，其中也包含阐明合成氨反应过程是由7个步骤构成。他的这些成就使他获得了2007年诺贝尔化学奖。

尿素和有机物的人工合成

尿素的人工合成是化学的一大进步。此前，生物学和有机化学中广泛流行一种“生命力论”，认为动植物有机体具有一种生命力，只有依靠它才能制造出有机物质，尿素的合成给生命力论以巨大的冲击。尿素虽然从无机物人工合成出来了，还有人认为：尿素只是动植物的分泌物，界于有机物和无机物之间，不能认为是真正的有机物；想用无机物合成复杂的真正的有机物是不可能的。随后化学家们从无机物出发，相继合成了醋酸、柠檬酸、葡萄糖等一系列有机物，这才使化学家们确信可以由无机物人工合成出有机物。