石油：工业的血液
在大量使用了木材和煤之后，人类在第二次工业革命时开始使用第三种可供燃烧的能源—石油。相比木材和煤炭，石油有两个显著的优点：使用便利和能量密度高。这给社会的方方面面带来了一系列革命，我们将再一次看到能量利用的水平和文明进步之间的关系。
人类发现和使用石油的历史其实很久远。早在公元前 10世纪之前，古埃及人、美索不达米亚人和古印度人已经开始采集天然石油。在美索不达米亚的楔形文字泥板上，记载着在死海沿岸采集天然石油的事情，不过，准确地说应该是“以天然形态存在的石油沥青”（我们知道，现在的石油沥青是原油加工过程中的副产品）。早期文明并不是将石油当作能源来使用，而是将天然沥青作为一种原材料。在古巴比伦，沥青被用于建筑，而在古埃及，它甚至被用于制药和防腐。木乃伊的原意就是沥青。在阿拉伯帝国崛起时，当地人用沥青铺路，建设帝国的中心巴格达。
中国在西晋时开始有关于石油的记载。到南北朝时，郦道元（？— 527）在《水经注》中介绍了石油的提炼方法，这应该是世界上早关于炼油的记载。此后，在北宋沈括的《梦溪笔谈》中，也有利用石油的记载。
作为能量的来源，石油首先被用于战争而不是取暖或者照明。公元前 6世纪，阿契美尼德王朝（前 550 —前 330）的波斯人开始打井取石油，然后很快将它用于战争中的火攻。居鲁士二世（ Cyrus II of Persia，前 600年至前 598年间—前 530年）在攻取巴比伦时，他的部将用沥青点火，烧毁固守在房屋内进行抵抗的巴比伦人的建筑。在随后的 2000多年里，很多文明都有将石油用作火攻武器的记载，但是大家并不用它做燃料或者照明，因为原油燃烧时油烟太大，而且火苗不稳。
石油真正被广泛地用于照明，要感谢加拿大的发明家亚伯拉罕·格斯纳（ Abraham Gesner，1797—1864）和波兰发明家伊格纳齐·武卡谢维奇（ Ignacy Lukasiewicz，1822—1882）。他们于 1846年和 1852年先后发明了从石油中低成本地提取煤油的方法，从此，使用煤油照明不再有上述问题。武卡谢维奇等人的方法其实是利用石油中不同成分有不同沸点的原理，加热原油将各种成分分离。
1846年，在中亚地区的巴库发现并建成了世界上座大型油田，当时巴库出产世界上 90 %的石油。1861年，世界上座炼油厂建成。 19世纪末，在北美大陆的许多地方都发现了大油田，煤油很快取代蜡烛成为西方主要的照明材料，并且因此形成了一个很大的市场。也就是在这个时期，约翰 ·洛克菲勒成了世界石油大王——他控制了美国的炼油产业，并因此间接地控制了原油的开采、原油和成品油的运输，以及成品油的定价。
石油成为世界主要的能源来源之一，是靠内燃机的发明。通过内燃机和汽油（或者柴油）来提供动力，比采用蒸汽机和煤更方便、更高效，也更清洁。因此，从 19世纪末开始，全世界的石油用量剧增。
19世纪中期（1859），美国的石油年产量只有 2000桶， 但是到了 1906年，就达到了 1.26亿桶，半个世纪增加了 6万多倍，石油成了继煤炭之后又一种重要的化石燃料。
石油作为世界主要能源的登场时间，和两次世界大战的时间基本吻合，因此，它不仅成了各方争夺的战争资源，也决定着战争的走向和结果。次世界大战前夕，担任英国海军大臣的丘吉尔敏锐地认识到，油比煤做军舰动力更有优越性，它让军舰更快、更灵活，也更省人力。于是，他决定把英国的海军优势建立在石油之上，所有舰船燃料都以油代煤，并且在他的任期内完成了这种转变。后来的战争进程证明，丘吉尔非常远见卓识。当时英国本身不产油，因此它一直设法控制着中东地区的石油资源，直到二战结束之后很长一段时间。在第二次世界大战中，一些重要的战役都和争夺石油有关，比如苏联和德国围绕争夺巴库油田的一系列战役，日本进军南太平洋争夺石油资源的诸多战役等。在二战期间，同盟国的石油总产量高达 10亿吨，而轴心国只有 6600万吨，不到前者的 7%。因此，石油紧缺也是轴心国战争失败的一个重要原因。
从 19世纪末开始，煤虽然还是世界上重要的燃料，但石油的用量一直高速增长。到了 20世纪 70年代，人类意识到石油是一种有限的原料，如果不节省使用，很快就会耗尽，因此在 1973年石油危机之后，石油的使用增速开始放缓。除中国外，世界主要产油国产量没有根本性变化。2017年，美国原油产量为 37亿桶，基本上和 1970年持平。沙特阿拉伯和俄罗斯的石油产量与美国相当。这三大产油国的产量和 20世纪 70年代初（ 1973年石油危机之前）相比没有什么变化， 1而伊朗则只有当年峰值的一半。
不过，虽然世界上原油产量没有增加，但是人们对它的依赖程度却非常高。由于石油的能量密度高，燃烧迅速，因此今天世界上 90 %的运输动力依然来自石油。如果飞机使用煤作为动力燃料，恐怕一半的载重量要用在所携带的煤上，而且起飞前还要经过长时间预热。
石油工业带来的另一个结果是极大地促进了化学工业的发展，这是因为石油本身是许多化学工业产品的原料。
虽然化学品的制造（比如酿酒、酿醋）和使用早在公元前就有了，但是它变成工业，并且和科学的发展联系起来，则是在 19世纪。由于钢铁工业的迅速发展需要炼焦炭，从而产生了大量被称为煤焦油的废物，于是化学家在研究煤焦油的特性时，发展出了化学工业。
1856年，英国 18岁的化学家威廉 ·亨利 ·珀金（ William Henry Perkin，1838—1907）在提取治疗疟疾的特效药奎宁时，偶然发现煤焦油里的苯胺可以用来生产紫色的染料， 2于是他申请并获得了苯胺紫制造的专利。由于当时染料的价格昂贵，各国化学家竞相利用煤焦油研制染料，很快发明了各种颜色的合成染料，形成了一个新的庞大的产业—有机化学工业。之后，随着石油和天然气的廉价供应，有机化学家找到了比煤焦油产量更高、使用更方便的化工原材料，从此开启了石油化工工业。利用石油合成塑料的方法便是在这样的背景下发明出来的。