理 科 蒸気機関と産業革命 石油革命

➡自然エネルギーの利用
エネルギーと科学
理 科
➡化石エネルギーの利用 〈石炭が中心〉
➡電気エネルギーの利用
◆蒸気機関と産業革命
◆石油革命
18 世紀半ば、ワットが蒸気機関を発明し、そ
1950 年ころ、中東やアフリカに相次いで大油
れは工場での動力源のほか、蒸気機関車、蒸気船
田が発見されたり、石油の新しい採掘方法が開発
などさまざまな分野に応用されるようになった。
されたりして、石油が大量にとれるようになった。
蒸気機関の利用によって、これまでの畜力や自
日本でも 1960 年代に、エネルギー資源の主役は
理 科 ❸ エネルギーと科学
然エネルギーにくらべて生産力は大幅に向上した。 石炭から石油へ代わった。これを「石油革命」と
それまで暖房用にのみ使われていた石炭が原動
いう。
力として利用され、その消費量も飛躍的に増大す
石油は自動車や船、飛行機などの交通機関に欠
ることとなった。また、石炭が豊富だったイギリ
かせない燃料である。また、火力発電や工場の機
スを中心に産業革命が起こり、文明も急速に発展
械を動かす燃料として、石油化学製品の原料とし
した。
て、経済の成長を支えてきた。
1800
ワットの
蒸気機関
日本初の火力発電所で使用されていた発電機
（エジソンダイナモ）写真提供：国立科学博物館
日本初の水力発電所（蹴上発電所・京都）
・アメリカが日本への石油輸出を停止
・イギリスでラザフォードが
核反応の実験をおこなう
・猪苗代水力発電所から初の長距離送電
空気抜き
ポンプ
1940 年
1919 年
1915 年
・日本初の製鉄所創業︵福岡県北九州市・八幡製鉄所︶
が始まる
︵福島∼東京︶
・電力の動力需要が電灯需要をこえる
1901 年
・ベクレルが放射能を発見
・ドイツのレントゲンがX 線を発見
・日本初の水力発電所完成︵京都︶
・日本初の火力発電所完成︵東京︶
1913 年
1896 年
1895 年
1891 年
1887 年
・﹁エネルギー保存の法則﹂の発見
・アメリカでエジソンが電球を発明
1850 年頃
・イギリスのグローブが燃料電池の原理を発明
1879 年
1839 年
凝縮器
ボイラー
・ファラデーが発電機を発明
シリンダー
↑ピストン↓
が起こった
弁B
弁C
1831 年
・イタリアでボルタが化学変化を
利用して電流をとり出す電池を発明
産業革命
・イギリスのワットが蒸気機関を発明し、
弁A
・ドイツのオームが﹁オームの法則﹂を発表
世紀半ば
18
1826 年
1800 年
28
1900
〈石油の利用拡大〉
〈天然ガスの利用拡大〉
➡核エネルギーの利用
◆エネルギー資源の多様化
電気エネルギーは、火力や水力などの一次エネ
日本は二度の石油ショックの経験から、ひとつ
ルギーを変換して、利用しやすく加工した二次エ
の資源にたよる危険性を学び、エネルギー資源の
ネルギーである。社会の発展とともに、人々はエ
多様化を進めてきた。
ネルギーにパワーだけでなく、快適さやクリーン
そして、石油や天然ガス、石炭などの化石燃料
さも求めるようになってきた。
に加え、原子力（核エネルギー）や自然エネルギー
電気エネルギーは、スイッチひとつで簡単に使
などを、それぞれの特性を生かしてバランスよく
える便利なエネルギーであるため、その需要は増
使っていくことで、安定したエネルギーの供給が
加の一途をたどってきた。発電方法は水力や火力、 おこなわれた。
原子力、自然エネルギーが利用されるようになった。 また、地球温暖化問題を解決するためにも、エ
ネルギーの多様化が求められている。
1950
2000
・日本の中村修二が青色発光ダイオードの実用化に成功した
・地球的規模の環境問題を討議する国際会議﹁地球サミット﹂開催
2000 年代 ・持続可能な社会への変換が提唱される
1993 年
1992 年
・日本の赤崎勇、天野浩らによって青色発光ダイオードの
原理を見つけた
・二酸化炭素の温室効果について世界的に関心が持たれる
1989 年
1988 年
・省エネルギーの研究開発が始まる
・第二次石油ショック
1979 年
1978 年
・石油に代わるクリーンなエネルギーの研究開発が始まる
・第一次石油ショック
・カラーテレビ、クーラー、自動車︵カー︶が3C とよばれ、
普及した
・日本初の原子力発電所が完成︵茨城県東海村︶
1974 年
1973 年
1960 年代
1966 年
・世界初の原子力発電所完成
・アメリカでベル研究所がシリコン太陽電池を発明
・高度経済成長期に入り、冷蔵庫、洗濯機、
白黒テレビが﹁三種の神器﹂といわれた
・第二次世界大戦終戦
1960 年代 石油革命 ・エネルギーの主役が石炭から石油に代わった
1954 年
1950 年代
1945 年
青色発光ダイオード
◎理 科：
・1 年…大地のなりたちと変化
・2 年…電気の世界
・3 年…科学技術と人間（科学技術の発展）
・3 年…自然と人間（炭素の循環）
◎その他の教科：
・歴 史…近世の日本（産業や交通の発達）
・歴 史…近代の日本（産業革命の進展）
・歴 史…現代の日本と世界（高度経済成長）
・技術分野…材料と加工に関する技術（わたしたちの生活）
関連する
ページ
考えて
みよう
○日本のエネルギー利用 ･････････････････････････ P.12 ∼ 13
○エネルギー資源の特徴と使われ方 ･･････････････････ P.15
○一次エネルギーと二次エネルギー ･･････････････････ P.31
○さまざまな発電方法 ････････････････････････････ P.32 ∼ 33
○持続可能な社会をめざして･･････････････････ P.11、P.48
「火の利用」
、
「産業革命」
、
「石油革命」は人類
の文明を大きく発展させた。次に時代を大きく
変えるエネルギーは何か、考えてみよう。
理 科 ❸ エネルギーと科学
◆電気エネルギーの利用
29