师：同学们好，今天我们开始学习“燃料合理利用与开发”的第一课时。我们已经知道，化学反应最重要的特征之一就是生成新物质，那化学反应还有其他特征吗？这节课我们就先来研究这个问题。大家看一组可燃物燃烧的图片。想必这组图片大家印象都很深刻，木炭燃烧时发出耀眼白光，铁丝燃烧火星四射，红磷燃烧产生大量白烟，硫磺在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰。同学们有没有注意到，这组燃烧反应还有一个共同特征？
生：都是放热反应。
师：非常好。那大家有没有想过，是不是只有燃烧反应才能放热呢？我们知道，燃烧反应属于剧烈的氧化反应，而氧化反应不仅包含剧烈氧化，还有缓慢氧化。那么，缓慢氧化放不放热呢？同学们看这两张图片，一张图片上热气腾腾，农村的同学对另一张图片可能印象深刻，即便在冬天，把手伸到草堆里，也能感觉到暖和。堆肥的草在空气中发生的是什么反应？
生：缓慢氧化。
师：没错，这两张图片告诉我们，缓慢氧化也会放热。不过，有同学提出疑问：老师，铁生锈也是缓慢氧化，但我们很少感觉到生锈的铁管在放热，这是为什么呢？如果对比一下，或许能发现其中奥秘。大家看，肥料、草堆都是堆积在一起的，而铁并没有堆积在一起。是不是铁生锈释放的热量及时逸散到空气中，所以我们感觉不到呢？很有可能。那有证据吗？还真有，就是暖宝宝。不少同学冬天喜欢用暖宝宝取暖，我们来看暖宝宝的介绍，它的原料中含有铁粉。使用方法是即开即热，撕开外面的塑料袋，铁粉接触氧气，就会发生缓慢氧化生锈。当然，暖宝宝中含有的活性炭、水、无机盐等物质能加快铁的锈蚀，在铁与氧气生成铁锈的过程中释放出热量，所以我们能用暖宝宝取暖。其实，医院也会利用这个原理，医生冬天会用一种主要成分也是铁粉的东西给吊水加热，让吊水进入病人体内时，病人感觉更舒服。现在回到刚才的问题，生锈的铁片和暖宝宝、医院用的东西里面的铁有什么区别？
生：暖宝宝和医生用的铁聚集在一起，还添加了别的东西，让铁生锈速度更快，产生的热量容易被感知；而普通铁生锈速度慢，又没有聚集，热量及时散发到空气中，所以感觉不到。
师：非常棒。现在我们确定，缓慢氧化也放热，剧烈氧化放热，也就是说氧化反应放热。那么，不是氧化反应就不放热吗？我们来看一种常见产品，超市里能买到的自热盒饭或自热火锅，有同学研究过为什么一拉就热吗？仔细观察会发现，它的发热包是氧化钙，也就是石灰包。使用时，撕开石灰包口子让它和水接触，就会放出大量热。我们看一个视频：试管中盛有小块干燥的生石灰，向试管中加入两毫升水，一段时间后，生石灰慢慢松散，生成粉末状熟石灰，同时观察到试管内壁有大量水珠出现，用手触碰试管外壁能感觉到烫手，这是因为生石灰与水反应放出大量热。生石灰和水反应，试管外壁发烫，内壁有水珠，表明生石灰与水反应放热。生石灰发生的是什么反应呢？其实就是氧化钙和水生成氢氧化钙，这个过程放热，所以我们在后面写“+热量”表示。其实，不仅生石灰和水反应放热，之前学过的很多化学反应也放热，比如过氧化氢分解生成水和氧气，做实验时用手触摸试管外壁，能感觉到发烫，这个反应也放热，所以在反应后面加上“+热量”；镁条和稀盐酸反应生成氢气和氯化镁，用手触摸试管外壁同样发热，该反应也是放热反应，也在后面加上“+热量”。生石灰加水生成氢氧化钙放热，那氢氧化钙在高温下分解得到氧化钙和水，这个反应是放热还是吸热呢？
生：氧化钙加水生成氢氧化钙是“+热量”，倒过来就是“ - 热量”，所以是吸热反应。
师：分析得非常有道理，抓住了表示方法的精髓。氢氧化钙高温分解生成氧化钙和水确实是吸热反应。还有很多其他吸热反应，比如碳和二氧化碳在高温下生成一氧化碳，碳和水在高温下生成一氧化碳和氢气，这两个反应都是吸热反应，我们在后面写“ - 热量”。有些同学发现，这些反应好像都需要加热或高温，那是不是需要加热的反应一定是吸热反应呢？
生：不一定。
师：对，一氧化碳还原氧化铜这个反应需要加热，生成二氧化碳和铜，但它是放热反应。现在我们可以总结一下，在一个化学反应过程中，反应物在一定条件下发生反应，可能放热，也可能吸热，也就是说化学反应伴随着能量变化。为什么要研究化学反应伴随的能量呢？
生：因为能量影响化学反应能否发生，而且能量很有用。
师：没错，能量影响化学反应能否发生，这在大学会有更深入的认识。从现实角度看，能量非常有用，我们家里做饭、做菜，利用的就是化学反应释放的热量。不仅如此，高温烧制陶瓷、炸药爆破拆除建筑、火箭飞天、冶炼金属等，都在利用化学反应释放的能量，可以说我们离不开化学反应释放的能量，所以需要研究它。虽然很多化学反应都会释放能量，但我们使用最多的化学能源是化石能源，也就是煤、石油、天然气。煤、石油、天然气是古代生物的遗骸经过一系列复杂变化形成的，既然是古代生物遗骸形成的，显然是不可再生能源。下面我们具体研究这三种化石能源。