师：同学们好，今天我们一起来学习九年级化学上册第七单元课题二第一课时——化学反应的能量变化以及化石燃料的利用。本节课的学习目标如下：一是知道物质在发生化学变化的同时伴随着能量的变化，认识通过化学反应实现能量转化的重要性；二是知道煤、石油、天然气是不可再生能源，初步形成合理开采和节约使用化石燃料的意识；三是了解燃料充分燃烧的重要性，树立环保意识和节约意识；四是感受化学在生活生产中的积极作用，树立辩证认识问题的意识。
首先，我们来看一则标题为“海拔4500多米自热火锅安排上了”的新闻。
新闻中提到：“因为现在冬天巡逻特别冷，吃了这个就特别舒服，感觉比较暖和。”
通过视频我们看到，在高海拔寒冷的边防线上，西藏军区为改善边防官兵生活，提供了自热火锅和自热米饭，让士兵野外巡逻也能吃上热饭菜。日常生活一般通过燃料燃烧或用电加热食物，那自热火锅是如何加热食物的呢？我们来探讨它的加热原理。打开自热火锅包装，除食材外，最重要的是一包自热包，其主要成分是生石灰（氧化钙），它是怎样加热食物的呢？我们通过化学实验来研究。请看实验操作，下面一起观看实验过程。
通过实验视频，我们观察到：生石灰体积膨胀，烧杯内水沸腾，产生大量水蒸气，放出大量热。反应原理是氧化钙与水反应生成氢氧化钙，放出大量热。由此可知，自热火锅是通过自热包中的氧化钙与水反应放出大量热量传递给食物，从而达到加热目的，这就是自热火锅的加热原理。
自热火锅方便快捷、易携带，深受消费者青睐，但自热包中氧化钙与水反应生成的氢氧化钙有一定腐蚀性，且使用不当存在危险。那享用自热食品时要注意哪些安全问题呢？其一，不要剪开自热包让生石灰粉末直接与水接触，因为直接接触面积过大，反应过于剧烈会产生危险；其二，不能用热水浸泡自热包，因为反应放出大量热，容易使热水飞溅，存在较大安全隐患；其三，不要堵住透气口，反应过程产生大量水蒸气，堵住透气口，整个自热火锅会剧烈膨胀，甚至爆炸。所以大家享用自热食品时，要学会科学规避危险。
通过对自热火锅的探究，我们发现并非只有燃烧才放出热量，生石灰和水反应也能放出热量。除此之外，金属镁与稀盐酸反应也可以放出热量。那有没有吸收热量的反应呢？我们学过的碳和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，便是一个吸收热量的变化。由此可见，化学反应在生成新物质的同时还伴随着能量变化，通常表现为热量变化，有些反应放热，有些反应吸热。
事实和研究表明，化学不仅研究物质的性质、组成、结构和变化，还研究化学变化中的能量变化。化学反应中的能量变化在生活中应用广泛，生活中燃料燃烧放出热量可用于烹饪食物、供暖等；工业上利用燃烧等化学反应产生的能量发电、烧制陶瓷、冶炼金属和发射火箭等。2021年6月，神舟十二号载人火箭发射圆满成功，开启中国载人工程空间站阶段首次载人飞行任务；2020年11月，我国探月工程嫦娥五号探测器发射成功。航天工业中火箭或卫星发射都是通过燃料燃烧产生巨大能量将它们推向太空，进入预定运行轨道，可见化学在航空领域作用重大。在生活中，人们还利用爆炸的能量开矿采煤、开山炸石、拆除危旧建筑物等。由此可见，很多领域都离不开化学反应产生的能量，最常见的能量变化便是燃料的燃烧。
生活生产中常用的燃料主要是化石燃料。什么是化石燃料呢？请同学们阅读问题并思考回答。家中使用的燃料主要有煤气、天然气、木材等；摩托车、汽车、轮船、飞机等机器使用的主要是汽油、煤油、柴油等燃料；我国西部大开发战略中的西气东输工程，输送的是天然气；炼铁厂一般使用焦炭作燃料。那这些燃料从哪里来呢？煤气、焦炭来源于自然界的煤，汽油、煤油、柴油来源于自然界的石油，天然气本身存在于自然界，一般有石油的地方就有天然气。煤、石油、天然气是大自然给予人类的宝贵资源，通常称之为化石燃料。化石燃料是怎么形成的呢？
煤是古代植物枯萎后被埋在土中，经过长期复杂变化形成；石油和天然气是海洋生物死亡后，动植物遗骸被层层泥沙掩埋，经过复杂变化形成。它们都需长时间才能形成，所以化石燃料的特点之一是不可再生能源。我们再来分析它们的组成。
煤主要含碳元素，同时含有氢、氮、硫、氧等元素及无机矿物质，是复杂的固态混合物。将煤作燃料，主要利用碳元素与氧反应放出的热量。石油主要含碳元素和氢元素，是复杂的液态混合物。天然气主要含碳元素和氢元素，是复杂的气态混合物，主要成分是甲烷。从它们的组成可知，化石燃料的第二个特点是都是复杂的混合物。化石燃料成分复杂，是不可再生能源，直接燃烧会造成资源浪费和环境污染，所以我们要走科学发展道路，综合利用化石燃料。
先看煤的综合利用。煤被誉为“工业粮食”，可见其在工业生产中的重要地位。将煤隔绝空气加强热，使煤分解可得到焦炭、煤焦油、焦炉煤气等产品，这个过程是复杂的化学反应，处理方法称为煤的干馏。通过煤的干馏得到的多种产品，应用于生活生产多个领域。
我们通过一幅图来了解煤各种产品的应用。煤经处理后得到的焦炉煤气主要含氢气、甲烷、一氧化碳等气体，可作为生活燃气；焦炭可应用在炼铁、工业塑料和化肥生产上；煤焦油中含多种成分，可进一步提炼出炸药、油墨、农药、塑料等产品的原料。通过煤的综合利用，大大提高了煤的利用率，扩展了煤的应用范围。