沪教版初三化学第二章第一节人类赖以生存的空气.docx
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沪教版初三化学第二章第一节人类赖以生存的空气
2.1人类赖以生存的空气(共2课时)
第1课时认识空气“大家族”我们需要洁净的空气
一、设计思想
本节课的学习内容学生本来就比较熟悉,并且经过《科学》的学习,对空气的成分已有了初步认识。
但要让他们用科学的、规范的语言来表述却有一定难度。
基于学情实际,设计教学时,对教材内容作了适当重新安排。
课内主要让学生认识空气,了解空气的污染和防治。
重点之一是通过了解拉瓦锡实验原理后,探索空气中氧气的体积分数。
重点之二是对课前调查资料的整理和归纳,清晰认识空气污染的危害性和防治污染的迫切性。
本着“从学生熟悉的事物入手,进行科学教育”的原则,先让学生给李峤的诗起名。
随后让学生用多种方式感知空气的存在,并预设二个环节让学生认识拉瓦锡的实验原理,一是在做证实空气存在的小实验时,让学生用吸耳球吸掉集气瓶内部的空气;二是观察拉瓦锡实验的flash。
既为测定空气中氧气的体积分数作铺垫,又使学生明白拉瓦锡实验的原理。
在此基础上,学生设计、实施自己的实验方案,从而突破本节课的难点,突出本课的重点。
由于学生接触化学的时间很短,教师要充分考虑学生在自主探究过程中可能碰到的困难。
空气污染对人类造成的危害,学生既有切身感受,又时常耳闻目睹。
因此,在课前布置了一项活动,让学生调查本地区空气污染情况与原因,并提出防止污染的措施。
既能充分调动学生积极性,又能开发学生潜能,培养学生收集和处理信息的能力,也使学生充分认识到空气是一种十分重要的自然资源。
二、教学目标
1.知识与技能
(1)了解空气的主要成分,知道氮气和氧气的体积分数。
(2)知道大气圈的结构与臭氧层的作用,了解氮气和稀有气体的常见用途。
(3)了解当前的空气质量状况,知道大气污染和酸雨形成的主要原因,了解防治空气污染的常见处理方法及其重要意义。
2.过程与方法:
(1)通过“粗略测定空气中氧气的体积分数”的实验操作,学会设计实验进行探究活动,培养学生的观察、分析能力。
(2)通过对空气污染情况的调查活动,初步培养学生收集、阅读和处理信息的能力。
3.情感态度与价值观:
(1)通过模拟实验,体验化学实验带来的乐趣,养成实事求是的科学态度,形成善于合作、勤于思考、严谨求实的科学精神。
(2)通过调查活动,增强学生的环保意识,感悟空气是一种宝贵的自然资源,养成关注自然、热爱化学的情感。
三、重点和难点
教学重点:
使学生了解定量研究空气成分的实验方法,知道空气的主要成分。
教学难点:
设计探究实验,对空气中氧气的体积分数进行定量实验分析。
四、教学用品
药品:
蜡烛、木炭、白磷、水。
仪器:
水槽、集气瓶、广口瓶、燃烧匙、止水夹、导管、吸耳球、烧杯、乳胶管。
媒体:
多媒体电脑、实物投影仪、PPT课件。
五、教学流程
1.教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
导
入
课
题
[媒体]呈现李峤诗的内容。
(见相关链接)
[要求]给这首出自唐代诗人李峤之手的诗起个诗名。
(提示:
要抓住关键点)
学生代表讲出自己的诗名并简述理由。
鼓励并揭示谜底。
[媒体]诗名:
风
[讲解]风是流动的空气,今天来认识它的真面目。
[板书]第二章浩瀚的大气
§2.1人类赖以生存的空气
朗读。
讨论并提出自己的诗名。
作出评价并与自己的诗名作比较。
反思,自己起的诗名与诗人意境上的差异。
创设轻松和谐的学习氛围,吸引学生的注意力
引出课题。
证
明
空
气
的
存
在
[想一想]空气看不见、摸不着,能否凭自己的生活经验,谈谈自己是如何感知空气存在的。
[追问]能否用一个简单的实验来证实空气的存在。
学生代表叙述设想。
(拿出一个集气瓶)
[问题]这是什么仪器?
(然后甩一甩、倒一倒)
[问题]集气瓶里倒底有没有东西?
[追问]如何证明?
(引导并汇总意见:
将它倒扣在水槽里)
[试一试]将集气瓶倒扣在水槽中,看到什么现象?
说明了什么?
[讲解]空气确实在我们的周围。
[试一试]请同学将导管伸入集气瓶底部,再用吸耳球将空气抽掉一部分。
[设问]看见什么现象?
为什么?
[追问]减少的空气体积与进入集瓶中水的体积有什么关系?
思考、讨论,并说出自己的想法。
(放风筝、看见操场上红旗飘扬等等)
思考。
与自己的想法作比较。
回答:
集气瓶
回答:
有空气
思考,拿出方案
补充、比较、评价
试验并仔细观察现象。
回答:
现象和结论。
实验。
回答:
水进入集气瓶。
回答:
瓶内空气减少。
思考并回答:
相等。
激励学生思考,培养学生关注生活中的现象,使多数学生有自我表现的机会。
认识进入的水与减少的空气的体积关系,为下面的探究活动作铺垫。
大
气
圈
的
构
造
2007年11月,嫦娥一号登月成功,是我国航天史上重要的里程碑。
它必须穿过大气层才能到达月球,那大气层的结构怎样?
带着以下问题阅读书本P33第一自然段
[问题]①大气圈的构造如何?
②各种天气气象出现在哪层?
③臭氧层(O3)在哪层?
有何作用?
④登山运动员已经很辛苦,为什么还要背氧气瓶?
[媒体]大气圈的构造。
[板书]一、大气圈的构造
带着问题阅读课本并回答问题。
对流、平流、中间等五层。
对流层。
平流层,臭氧能吸收紫外线,保护人类。
高度越高,空气越稀薄,氧气越少。
观看。
培养学生自学能力。
认识大气圈的构造。
空
气
成
份
的
探
索
[设问]空气是一种单一物质还是由多种物质混合而成的。
[追问]何以见得?
[叙述]通过多种途径的了解,大家对空气已经有了一个大致的认识。
可是人类为了揭开空气神秘的面纱,许多科学家作出了长期不懈的努力,走过了相当漫长的时光。
学生阅读文本P34[拓展视野]并思考以下问题。
[问题1]空气的主要成分是什么?
谁发现的?
出示拉瓦锡照片
[问题2]拉瓦锡通过实验证实氧气体积约占空气体积的多少?
他是如何发现的?
[简述]人类研究空气的历史。
运用所学知识,回答问题:
混合物。
说出理由。
阅读教材,了解科学家的科学态度及研究过程。
氮气和氧气,拉瓦锡。
认真观看。
回答:
约占1/5。
实验中空气约减少1/5。
听。
以旧引新。
培养学生自主学习的能力。
利用化学史进行教育。
了解空气的主要成份。
了
解
实
验
原
理
[Flash]拉瓦锡研究空气成分的模拟实验(共同观看,放二遍)
[小结]在拉瓦锡设计的密闭容器中,汞与氧气发生反应,气体体积减小,汞液面上升,其体积就是消耗掉氧气的体积。
仔细观看并与教师一起感受实验所蕴含的基本原理
培养学生实事求是、严肃认真的科学态度。
合
作
探
究
空
气
中
氧
气
的
体
积
分
数
[讲解]我们是否能够借鉴拉瓦锡的实验原理,设计一个或多个更为简单的实验,来粗略测定空气中氧气的体积分数。
[提示]关键要考虑哪些方面的问题?
(对学生的回答及时作点评,同时加以引导、鼓励。
)
[设问]准备怎样来实施小组的计划?
需要哪些仪器和药品?
[布置]学生实验内容,提供各小组所需的实验仪器及药品,如燃烧匙、烧杯、广口瓶、止水夹、橡皮管、木炭、白磷、蜡烛等。
[追问]实验的结果怎样?
点燃
[议一议]成功在什么地方?
失败是什么原因?
点燃
[友情提示]P+O2P2O5(固体)
点燃
C+O2CO2(气体)
石蜡+O2CO2(气体)+H2O
[设问]生成物如果是气体,密闭装置内气体的体积变化明显吗?
[要求]刚才实验成功的小组帮助实验失败的小组修正实验方案。
[追问]小组准备用什么作反应物。
[布置学生实验]再次探究。
[追问]再次实验的结果如何?
思考、讨论并设计小组实验方案。
思考、回答(反应物要能与氧气反应,如木炭、磷、蜡烛;密闭装置,集气瓶五等分等)。
各小组简述实验方案,提出小组所需仪器和药品。
[学生实验]
观察现象,记录结论。
小组代表汇报。
反思方案与实验过程。
思考并作出反应,完善方案。
明确生成物应该是固体。
协作修改小组实验方案
各小组选择:
磷
[学生实验]
各组派代表汇报:
大多数等于1/5,个别小组出现小于1/5或大于1/5。
体验合作学习,学会相互交流与借鉴。
培养学生的团队协作精神及动手、操作等能力。
增进友谊和增强凝聚力。
组
间
交
流
[叙述]看来各小组的结果仍不尽一致。
从拉瓦锡的实验结果来看,气体应该减少1/5。
那为什么会出现小于1/5、大于1/5的结果呢?
(引导学生分析、寻找实验失败的原因)
[小结]要获得正确的实验结论,反应物除了要与氧气反应外,反应后的生成物必须是固体,这样才会使密闭容器内气体减小,形成压强差。
[追问]剩余4/5气体主要是什么气体呢?
实验成功的小组帮助实验失败的小组再一起查找原因。
在教师引导下找出小于1/5和大于1/5的原因(见相关链接)
回忆阅读教材时获取的信息。
(是氮气)
让学生在观察与讨论中发现问题、提出问题、解决问题,培养学生严谨、务实的科学态度。
空
气
成
分
[讲解]在拉瓦锡之后,科学家们并没有停止揭开空气神秘面纱的脚步,现代技术证实:
[媒体]空气中各气体成分及其体积分数。
[叙述]现代科学技术测定的数据,基本接近拉瓦锡的实验结果,氮气约占4/5,氧气约占1/5。
但0.01的误差引发的故事,同学们应永远铭记在心。
[介绍]雷利和拉姆塞合作发现稀有气体,并获得诺贝尔化学奖的故事。
了解空气各成分的体积分数,知道氮气78%,氧气21%,稀有气体0.94%,二氧化碳0.03%,其他0.03%
听并感受,与教师产生共鸣
树立实事求是、追求真理、不懈努力精神。
获得准确结论。
对学生进行化学史的教育。
氮
气
和
稀
有
气
体
的
性
质
和
用
途
[讲解]在空气的主要成分中,先来认识氮气和稀有气体的性质和用途。
请阅读课本P35~36,了解它们的性质和用途。
[问题]①氮气的性质。
②氮气的用途。
③稀有气体包括哪些?
④稀有气体的性质。
⑤稀有气体的用途。
[设问]为什么稀有气体又称惰性气体?
它的化学性质特别稳定,知道是什么原因吗?
选择几位同学讲述
[小结]所有的稀有气体都具有稳定结构,所以,它们的化学性质十分稳定,不易与其他物质发生化学反应。
因而可用来作保护气。
[追问]讲到这里,不知你们有没有发现,物质的结构、性质和用途之间存在着某些微妙的关系。
仔细阅读教材并回答问题。
化学性质不活泼。
作保护气,制硝酸和化肥
氦、氖、氩、氪、氙、氡
很稳定。
作保护气,制电光源。
思考。
可能与结构有关。
感悟:
结构决定性质,性质决定用途。
学会自学,学会归纳。
认识氮气、稀有气体的性质和用途。
了解物质的结构、性质、用途之间的关系。
空
气
的
污
染
和
防
治
[讲解]现代工业的发展,使排放到空气中的有害物质越来越多,空气的污染问题已成为我们必须面对的客观现实。
我们周围的空气遭受污染的情况怎样呢?
[课外活动展示]简要交流、汇报课前调查本地区空气污染活动情况及资料整理结果。
[设问]本地区的空气质量如何?
[视频]空气污染的情形。
[问题]通过调查、网上收集资料和刚才的视频,认为造成空气污染主要有哪些方面呢?
[小结]①大气污染源。
②人为污染源包括哪三类?
③污染物。
其中二氧化碳会造成什么?
形成酸雨的主要物质是什么?
[说一说]了解了污染空气的原因,就能从源头上防治空气的污染。
作为一个小公民,面对环境污染该做些什么?
有什么好建议?
该如何去保护环境、真爱地球呢?
(参与学生的讨论、发表自己的观点,鼓励学生大胆发表意见)[归纳总结]防治大气污染的措施。
派代表汇报本小组的调查结果。
发表自己的见解。
观看并思索。
发表意见(如汽车尾气排放、灰尘、黑烟……),认识空气污染的主要原因。
工业污染源、燃料燃烧污染源和农业污染源
包含飘尘、氮氧化合物等
温室效应
二氧化硫
讨论并回答污染的严重后果,相互补充提出防治措施(如植树造林、提倡无车日、发展新能源……)。
参与活动
让学生初步学习收集信息、处理信息。
用掌握的化学知识来解决实际问题
培养学生的公民意识和环保意识,并进行环保教育。
小
结
[共同解决]对空气的认识将暂告一段落。
通过本节课的学习,你有哪些收获、有什么创见,还有什么疑问吗?
请提出来我们一起解决。
回答学生的疑问
自己整理、归纳
提出疑问
构建知识网络,完善知识体系,同化学习内容
作
业
布
置
(1)书本P43习题②⑤⑥,练习部分P16习题②④⑤⑥⑦。
(2)绘制上一周上海空气质量日报表,收集有关空气中各成分用途的资料和图片。
记录作业,回家查阅有关资料
体验化学与生活的联系
学以致用
2.主要板书
第二章 浩瀚的大气
§2.1人类赖以生存的空气
一、大气圈的构造:
对流层──各种天气现象
平流层──臭氧层(能吸收紫外线)
中间层
电离层
外层
二、空气的成份
1.体积分数:
氮气──78%、氧气──21%、稀有气体──0.94%、二氧化碳──0.03%、其它──0.03%
2.氮气的性质和用途
(1)性质:
无色、无味的气体,化学性质不活泼
(2)用途:
作保护气,制硝酸和化肥
3.稀有气体的性质和用途
(1)性质:
性质十分稳定,不易于其他物质发生化学反应
(2)用途:
作保护气,制电光源
三、我们需要洁净的空气
1.人为污染源:
工业污染源、燃料燃烧污染源、农业污染源
2.酸雨──SO2
3.温室效应──CO2
六、
七、教学反思
将《认识空气“大家族”》和《我们需要洁净的空气》作为一个整体来开展教学,可以强化教学的完整性和学生思维的连贯性。
由于学生还没学过压强知识,而在粗略地测定空气中氧气体积分数这个实验中,学生需要理解密闭容器中气体体积的减少,会造成内部压强减小,使与之相联通的液体被大气压进来。
所以,当学生在做证实空气存在的小实验,用吸耳球抽掉内部空气的时候,教师要强调。
因为气体在减少,所以液面在上升,为后面粗略测定空气中氧气体积分数实验作铺垫。
每抽一下,水面就上升一段,直至底部,说明减少的气体体积等于进入的水的体积。
在此基础上,再观察拉瓦锡实验的flash,就能够使学生比较顺利地进入角色,从而比较完整的设计并实施实验方案。
使整个探究过程中,学生的积极性和主动性都比较高。
在进行“二氧化硫是造成酸雨的主要物质”的教学时,要考虑到我们的学生一般没有相关的经验,而且化学原理较复杂。
这就需要教师帮助学生收集相关的资料,同时也可以通过简单的实验说明二氧化硫的水溶液呈酸性。
在进行“空气污染的原因和防止的措施”的教学中,要结合当地的实际情况,以交流与讨论的方式组织学生自主寻找原因和预防措施,并要指导学生学会阅读媒体对上海地区空气质量的报告,同时逐步使学生养成关注上海空气质量状况的良好习惯。
但在教学中内容安排要比初中《科学》课程的学习水平有所提高,避免低层次的重复。
由于本节课在知识与技能学习水平上的要求均为A,所以要鼓励学生参与教学。
教师要扮好组织者的角色,既养成学生良好的学习习惯,又培养学生对化学学科的兴趣,切实增强课堂教学有效性,提高课堂教学的实效性。
2.1人类赖以生存的空气(共2课时)
第2课时构成物质的微粒
一、设计思想
本节课设想通过注重情境的创设和尽可能多地运用多媒体图像和动画,为学生建立微观概念服务。
因为要学生建立分子、原子这些抽象的微观概念,必须启发他们的想象力和理解力。
从教学有效性的角度考虑,主要有二条途径:
一是用实验创设情境,通过分析物质的宏观变化现象,启发学生的想象和理解,把宏观的实验现象与微观粒子的运动较好地联系起来,从而形象地表现微观世界的变化,使学生能够顺利地掌握教学的重点,突破教学的难点。
二是用多媒体为学生提供大量宏观、微观、直接、抽象的信息,让学生自己去感觉、发现信息所蕴含的知识价值,通过推理形成相关概念。
同时创设合作学习的氛围,引起学习者探索新知的强烈欲望,从而培养学生创新探索的精神和信心。
二、教学目标
1.知识与技能
(1)感知分子、原子的真实存在,了解分子、原子的基本性质,掌握分子、原子的概念。
(2)认识物质的微粒性,知道分子、原子等都是构成物质的微粒,能用微粒的观点来解释某些常见的现象。
(3)知道元素的概念,将物质的宏观组成与微观构成的认识统一起来。
(4)知道相对原子质量的概念,了解相对原子质量与原子质量的区别。
2.过程与方法
(1)通过对物质及其变化的宏观现象与微观本质相互联系的分析推理,培养学生抽象思维能力。
(2)学习运用对比的方法获取信息,运用寻找规律性和特殊性的方法处理信息。
3.情感态度与价值观
(1)培养学生综合分析能力和逻辑推理能力,激发学习兴趣,养成良好的学习习惯,树立和发扬勇于探索的创新精神。
(2)培养学生对生活和自然界中化学现象的好奇心,激发学生学习化学的兴趣和科学探究的欲望。
三、重点和难点
教学重点:
分子、原子、元素、相对原子质量概念的建立及物质结构的微粒性。
教学难点:
区别元素、原子这两个概念,建立微观运用的想象表象,体会它与宏观运动的不同。
四、教学用品
药品:
水、品红溶液、酚酞试液、浓氨水、花露水、蔗糖、酒精。
仪器:
烧杯若干、50mL量筒、100mL量筒、小喷壶。
媒体:
多媒体电脑、实物投影仪、PPT课件。
五、教学流程
1.教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
引
入
课
题
[小实验]①在教室里喷洒花露水(边喷边语:
气味怎么样?
)。
②把一粒高锰酸钾晶体放入水里,让学生观察。
[设问]为什么会闻到香味?
杯中的水怎样了,为什么?
生活中也经常见到类似现象,它与什么有关呢?
[讲解]要回答这些问题,必须探究构成物质的奥秘。
[板书]:
四、分子和原子
闻。
看。
[思考]为什么会闻到香味?
烧杯中的水为什么会变红?
知道本节课学习内容。
以小实验和问题引发发学生的注意和兴趣,激发求知欲。
明确学习目标
实
验
探
究
[讲解]世界是由形形色色的物质所组成的。
这些物质能够被分割吗?
先做几个实验。
[布置实验内容]①将蔗糖溶于水;②将少量品红放入50ml水中;③在标有A、B的两个小烧杯中分别加入一定量的酚酞试液和浓氨水,然后用大烧杯将它们罩住;④将50ml酒精与50ml水混合在一起,并测量混合后的体积。
(提醒学生观察实验现象,记录实验结论。
)
思考。
完成实验,观察现象、记录结论。
(每组学生可全做或选做三个实验)
构建宏观与微观的桥梁。
让学生感到分子的真实存在。
分
子
的
存
在
[设问]在实验①中,观察到了什么现象?
(提醒:
在化学实验中,不能品尝药品的味道)
[追问]糖为什么看不见了?
[推导]会不会是固体的糖是有很多很多我们肉眼看不见的微粒构成。
一旦放入水中,这一个个微粒就扩散到水里。
所以,我们就看不见糖了,水却变甜了。
这个推理成立吗?
[讲解]科学家阿伏加德罗早在1811年就提出了类似的假设。
他把这些肉眼看不见的微粒称为分子,建立了分子学说。
经科学家的研究证实,此假设成立。
物质都是由许多肉眼看不见的微粒构成,这些微粒中有一种叫分子。
例:
水、蔗糖都是由分子构成。
也就是说,我们刚才做实验的糖是由许许多多糖分子构成的,水是由许许多多水分子构成的,把糖放入水中,糖分子在水分子的作用下,扩散到水中,所以,我们看不见糖了,而水却变甜了。
可根据实验事实回答,也可根据生活经验回答:
糖没了,水甜了。
思考、回答。
表态:
成立或不成立。
知道阿伏加德罗。
对分子有初步印象。
初步认识分子存在的真实性。
分
子
的
性
质
[讲解]认识了第一个实验所观察到的现象产生的根源,接下来探究其它三个实验现象产生的原因。
[解释]请一位代表先来描述实验②中观察到的现象并解释产生此现象原因?
[设问]第三个实验的现象?
对此想说什么?
想提什么问题?
(提示学生氨水呈碱性,酚酞试液遇到碱性物质会变红。
)
请学生代表解释原因。
(帮助学生,但暂不纠正错误)
[引导]看起来两者没有接触,但酚酞确实变红,说明什么?
怎么接触的呢?
原因是什么?
这说明构成物质的分子是静止的?
还是运动的?
[板书]分子的性质
1.分子在不停运动
[设问]日常生活中看到的哪些现象与分子在不停地运动有关?
[问题]最后一个实验:
50mL酒精和50mL水混合后,体积如何?
什么原因?
[讲解]假如有一烧杯石子和一烧杯黄沙,混合后是否仍是二烧杯。
如果石子和黄沙分别代表酒精和水,是否有异曲同工之处。
[设问]说明分子还有什么的性质?
[讲解]由于分子间有间隙。
两者混合后,水分子与酒精分子互相占据对方的空隙,所以混合后的体积小于原体积之和。
[板书]2.分子间有间隙
(注意不同物质的质量可以相加,但体积不能相加。
)
[设问]生活中的好多现象与分子间有间隙相关,你们发现没有?
[设问]分子我们肉眼看不见,那说明分子体积如何?
它有没有质量呢?
[讲解]分子有一定的质量,也有一定的体积,但都非常小。
[叙述]一滴水里大约有1.67×1021个水分子,如果把水分子的大小与乒乓球相比,就好像拿乒乓球与地球相比一样。
水分子的质量大约是:
3×10-25千克。
[板书]3.分子的体积小、质量小
[设问]无论在哪里地球的哪个角落,都是氧气供给是人类呼吸,而二氧化碳却不能供给呼吸,为什么?
[讲解]氧气是有氧气分子构成,二氧化碳是由二氧化碳分子构成,氧气分子与二氧化碳分子肯定是不同的分子,性质当然应该-----
[板书]4.同种物质的分子性质相同,不同种物质的分子性质不同。
(模仿着回答)水变红。
品红分子在水分子的作用下扩散到水里了。
酚酞试液变红。
酚酞由酚酞分子构成,氨水由氨水分子构成(不能模仿)
思考、回答。
(一定发生了接触。
)
氨水分子进入酚酞试液。
运动的。
思考。
闻到香味、湿衣服晾干、樟脑丸不见……
略小于100mL。
思考。
回答:
不可能。
想象、思索。
分子间有间隙。
认识分子间确有间隙。
(搜寻)给自行车轮胎打气,物质的三态变化等。
体积小,有质量。
感悟分子的体积和质量。
用所学知识思考。
推导:
同种分子性质相同,不同分子性质不同。
了解分子基本性质,用分子性质解释常见日常现象。
学习逻辑推理,提高思维能力。
运用知识,解决实际问题。
学习类比推理。
学以致用。
认识微观粒子的质量与体积。
结合生活经验发现微观粒子的性质。
分
子
和
原
子
的
概
念
[讲解]看来物质有不同的性质,主要是由于构成物质的分子不同,因此分子是保持物质化学性质的一种微粒,这就是分子的概念。
[板书]分子的定义──分子是保持物质化学性质的一种微粒。
(强调:
是保持物质的化学性质,不一定保持物理性质)
[设问]物质由分子构成,分子会不会由比它更小的微粒构成?
[媒体]水分解的动画
[设问]:
(1)水分解是什么变化?
(2)在这一过
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