第一篇:金属的冶炼教学设计
《金属的冶炼》教学设计
【教学背景】
在当今全球资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下,金属矿物和海水资源同人类的生活有着日益紧密的联系,教材从金属矿物以及海水资源的开发利用两个专题,阐明化学在自然资源的合理开发和综合利用上的作用。本节教学的主要目标是帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用,揭示化学与可持续发展的重要关系,树立资源保护意识及合理开发意识。【教学目标】
★知识与技能目标
1、了解金属元素在自然界的存在形态。
2、掌握金属冶炼的原理和方法。
3、掌握铝热反应及其应用。
4.能写出冶炼金属方法中对应的常见金属冶炼的有关化学发方程式。★过程与方法目标
1、通过案例探究培养学生学会运用观察、实验、比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工,同时训练学生的口头表达能力和交流能力。
2、通过对案例探究,激发学生学习的主动性和创新意识,从而悟出学好化学的科学方法。★情感态度与价值观目标
1、体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用,揭示化学与可持续发展的重要关系,树立资源保护意识及合理开发意识。
2、介绍我国古代在金属冶炼方面的成就,激发学生的爱国主义情感。
4、认识化学在环境保护钟的作用,树立绿色化学的观念。【教学重点、难点】
教学重点:了解化学方法在金属矿物开发(主要是金属冶炼)中的作用。
【教学方法】
多媒体辅助教学:利用图片、视频、多媒体课件等为学生提供丰富的背景材料,以便形成丰富的感性认识。
探究式教学:创设问题情景、结合实验视频,充分调动学生的积极性。【教学过程】
第一课时
【情景导入】金属在自然界中的分布很广,但金属大都都以矿石的形态存在。比如我们的家乡——大冶就有丰富的矿产资源,铁矿和铜矿。引导学生观看常见几种矿石的图片。【质疑】 金属元素在自然界中,如矿物或海洋中,是如何存在的呢?这又与什么性质有关?
【讲解】大多数金属比较活泼以化合态存在,少数以游离态存在
【板书】
一、【介绍】 我国的矿产资源现状,国情教育
【讲解】 我们日常生活生产中使用的金属材料大多是金属单质或合金,因此必须把化合态的金属转化为金属单质-金属的冶炼。【板书】
二、金属的冶炼
【设问探究】 我们该如何从矿石中提炼出金属单质呢?根据什么原理? 【学生活动】 学生讨论、发言
【讲解】(正确评价学生的回答并复述)冶炼金属的根据是用还原剂把金属矿石中的金属离子还原成单质,经过三个步骤。冶炼的步骤:
第一步:矿石的富集:除去杂质,提高矿石中有用成分含量。
第三步:精炼:采用一定方法,提炼纯金属。【板书】
1、金属冶炼的实质
【分析探讨】金属离子的得电子能力是否全都相同?这与什么有关?
【讲解】 由于金属的活动性不同,金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同,因此,对于不同活性的金属离子就必须采取不同的还原方法进行冶炼。【板书】
2、金属冶炼的方法
【分析】 一些不活泼的金属,它们是在金属活动顺序中位于氢后面的金属,如 Hg、Ag等,其阳离子得电子能力很强,所以其还原的条件比较容易达到。Hg、Ag的氧化物受热就能分解得到单质。【板书】(1)、热分解法 2HgO 2Hg+O 2 ↑2AgO
2Ag+O 2 ↑
【分析】 位于活动性顺序表中前端的金属如 K、Na、Ca、Al等金属,我们知道其还原性很强,容易失去电子,而其对应的阳离子则氧化性很弱,很难得到电子;一般的还原剂都无法把它的阳离子还原出来。我们只能使用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。【板书】(2)、电解法 2Al2O3(熔融)2NaCl(熔融)MgCl 2(熔融)4Al + 3O2↑(用冰晶石作助熔剂)2Na + Cl2↑ Mg+Cl 2 ↑
【讲解】冶炼铝用的是其氧化物而不是氯化物,结合必修一化学键的知识知道氯化铝是共价化合物,熔融状态不能导电,所以只能是电解氧化铝。引导学生回忆必修一学习金属铝时还有一个小实验,将一块铝箔放在酒精灯上灼烧时的现象。学生可以回答出内层融化的铝不会滴落,那是因为外面包裹着一层氧化铝,而氧化铝的熔点很高,达2000多
易,此外氧化钠熔点较高,加热熔化前已经分解产生钠和过氧化钠;氧化镁熔点很高,要使其熔化需要的能力较多,所以综上所述不同的金属电解时选择不同的熔融物。【分析】 对于大多数金属,如位于金属活动顺序表中间一段的金属所对应的离子,得电子能力较强,其化合物又不能通过受热分解得到金属单质,必须使用还原剂还原金属阳离子。常见的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气。一些活泼金属也可作为还原剂,将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。【板书】(3)、热还原法
① 常用还原剂:焦炭、CO、H 2、活泼金属(如Al)等
【练习】 必修一所学习氧化还原反应以氢气还原氧化铜为例,写出该反应。(要求学生黑板演练)
【板书】Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2
WO3 + 3H2 ==== W + 3H2O(高温)Fe2O3 + 2Al ==== 2Fe + Al2O3
【讲解】以最后一个反应为例,以金属作还原剂。以铝作为还原剂时,这样的反应叫铝热反应。
【板书】铝热反应:铝和金属氧化物在高温条件下发生的剧烈化学反应(反应放热)【观看实验视频】 实验 4—1 【学生活动】 学生讨论、发言,给出实验现象
【教师总结】镁条剧烈燃烧,放出大量的热,发出耀眼的白光,纸漏斗内剧烈反应,纸漏斗被烧穿,有熔融物落入沙中。
【板书】Fe2O3 + 2Al ==== 2Fe + Al2O3(高温)
【讲解】像这样铝和铁的混合物叫铝热剂,铝在这个反应中作还原剂。根据实验提出问题,镁条和氯酸钾分别起什么作用?
学生讨论、发言,适当引导学生正确回答 【教师总结】给出正确答案
【问题】 对于根据这个反应,推测铝热反应在生活生产上的应用,学生讨论回答
【教师总结】 两个应用:①焊接钢轨 ②制备高熔点金属
【结论】铝是常用的还原剂,在一定的条件下与某些金属氧化物反应,把其中的金属还原成单质。
【学生活动】 教师写出其他的铝热剂,学生根据所学知识写出相关反应 【板书】教师指正,给出正确答案 3MnO2 + 4Al === 3Mn + 2 Al2O3(高温)Cr2O3 + 2Al === 2Cr + Al2O3(高温)3Co3O4 + 8Al === 9Co + 4Al2O3(高温)
【分析】 不同的金属根据其活泼性有不同的冶炼方法,对于同种金属根据其反应物及用途不同也可以有不同的冶炼方法以铜为例,有三种冶炼方法: 热还原法:CuO+H2 = Cu+H2O 火法炼铜:Cu2S+O2=2Cu+SO2(高温)湿法炼铜:Fe+CuSO4 === FeSO4+Cu 【小结】 金属冶炼的方法:(投影)
地球上的金属矿产资源是有限的,无法再生,而且金属的冶炼过程会消耗大量的能量,金属还会对环境造成一定的污染,所以我们要学会合理开发和利用这些矿物资源,有效地利用金属产品。
【阅读指导】 阅读教材相关内容。【讲述】 正确评价学生的回答并归纳。有效利用金属资源的途径:
1、提高金属矿物的利用率
2、减少金属的使用量
3、加强金属资源的回收和再利用
4、使用其他材料代替金属材料
【小结】 指导学生归纳本节课的内容。【练习】1.2.3 【板书设计】
一、金属的存在:游离态:少数不活泼的金属;化合态:多数比较活泼的金属
二、金属的冶炼
1、金属冶炼的实质
2、金属冶炼的方法(1)、热分解法(2)、电解法(3)、热还原法
① 常用还原剂:焦炭、CO、H2、活泼金属(如Al)等 ②铝热反应
③铝热反应的应用: a:野外焊接。小结:金属冶炼的方法:
第二篇:金属矿物与冶炼教学设计
金属矿物与冶炼教学设计
一、教材分析
本节课位于粤教版初中化学下册第六章的第三节。学生是在学过金属的性质的基础上,进一步来了解金属的存在形式和常见金属的冶炼。同时也为下节学习珍惜和保护金属资源做了铺垫。
二、学习目标 知识与技能
1、了解地壳中含量较高的几种金属元素及其存在。
2、知道可用铁矿石炼铁。
3、学会用实验方法将氧化铁中的铁还原出来的原理。
4、知道生铁和钢是铁的两种合金。过程与方法:
1、通过对工业上铁的冶炼原理的探讨与研究,培养学生运用知识于实际生活的 能力;
2、提高学生分析和解决实际问题的能力及创新思维能
力。
3、认识金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用。情感态度与价值观:
1、通过对钢铁、青铜等合金知识的介绍,培养学生的爱国主义情感;
2、通过对冶铁原理的分析,培养学生安全操作意识和良好的环保意识。
三、重难点
本节课的重点是实验方法将氧化铁中的铁还原出来的原理、装置及注意事项。
处理方法:利用实验视频让学生观察并记录现象。然后通过小组讨论、总结和练习来达到学习效果。
四、学生分析
学生已学过金属的性质而且生活中学生接触过大量的金属产品特别是铁制品。但是学生从来没有见过矿石和金属的冶炼。为此本节利用大量的图片和工业炼铁、炼钢的视频来满足学生的求知欲。
五、教学过程
由世界名著《钢铁是怎样炼成的》引入本节内容。然后在黑板上板书本节的学习目标。活动1:根据目标提出第一个问题:自然界中的金属多以什么形式存在呢?主要存在哪里呢?展示几组图片由学生讨论总结金属存在的形式(板书:金属存在的两种形式)。活动2:请同学们观察课本176页金属元素在地壳中的含量(了解前两位)。活动3:提出第二个问题:怎样从矿物中把铁冶炼出来呢?观看课本177页实验视频,由学生观察总结实验现象、结论及注意事项。接着提出第三个问题工业上是怎样做的呢?活动4:读课本178页了解高炉内的反应,了解生铁和钢。活动5:观看工业炼铁视频。了解工业炼铁的设备及其原料。同时提出问题:焦炭也具有还原性为什么还要把焦炭变成一氧化碳呢?焦炭在炼铁中的作用是什么呢?由学生讨论总结出结论。活动6:观看钢的视频了解炼钢的原理是氧化。最后课堂思考与检测。
六、板书设计
1、金属在自然界存在形式。
2、实验室炼铁 原理:
高温
3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2
高温
4CO+ Fe3O4===3Fe+4CO2 装置 步骤 现象
3、铁的合金 生铁和钢
4、工业炼铁和钢
第三篇:金属的冶炼教案[最终版]
4-3-1 金属的冶炼
[教学目标] 1.知识目标
(1)金属冶炼的一般原理。(2)金属回收的重要意义。
(3)理解电离度、电离平衡等含义。2.能力和方法目标
通过比较金属活动性顺序和金属冶炼方法,提高分析探究能力。3.情感和价值观目标
通过金属冶炼和废旧金属回收等学习,提高环境保护意识和科学的资源利用观念。
[重点与难点] 金属治炼的一般方法。[教学过程]
见ppt文件。
课堂练习:
1.我国是世界文明发达最早的国家之一,劳动人民掌握冶铁技术的最早年代是()。(A)春秋晚期
(B)商代
(C)南宋时期
(D)清朝 2.下列物质中,可用作冶炼镁的原料的是()。
(A)冰晶石
(B)光卤石
(C)萤石
(D)高岭石 3.工业上使用含硫量较高的生铁炼钢时,应采取的措施是()。
(A)使用较多的生石灰
(B)加入较多的焦炭
(C)加入较多的硅铁
(D)加入含磷量较高的废钢 4.下列铁合金中,含碳量最高的是()。
(A)生铁
(B)高碳钢
(C)中碳钢
(D)低碳钢
5.用氢气作还原剂和用金属作还原剂相比,所得金属的纯度的说法正确的是()。(A)用氢气的高
(B)用金属的高
(C)二者相同
(D)无法比较 6.用铝热反应冶炼出的金属的状态是()。
(A)固态
(B)气态
(C)液态
(D)三种状态都有可能 7.铝能用于冶炼难熔的金属(如铁、钒、锰等),这是因为铝具有()。(A)两性
(B)导电性好
(C)熔点低
(D)还原性,在冶炼反应中放出大量的热 8.不能用热分解法制得的金属是()。
(A)铁
(B)银
(C)镁
(D)汞
9.古代的“药金”外观与金相似,常被人误以为是金子。冶炼方法如下:将碳酸锌、赤铜(Cu2O)、木炭混合加热至800℃,得金光闪闪的药金。试分析以下问题:
(1)药金的主要成分是_____(用化学式表示)。冶炼过程中发生的化学方程式为_____。10.用黄铜矿炼铜按反应物和生成物可将总反应写成:
CuFeS2 + SiO2 + O2 Cu + FeSiO3+SO2
事实上冶炼反应是分几步进行的:①黄铜矿在氧气作用下生成硫化亚铜和硫化亚铁;②硫化亚铁在氧气作用下生成氧化亚铁,并与二氧化硅反应生成矿渣;③硫化亚铜与氧气反应生成氧化亚铜;④硫化亚铜与氧化亚铜反应生成铜。(1)写出上述各个步骤反应的化学方程式。(2)给出总反应方程的系数。(3)据最新报道,有一种叫Thibacillus ferroxidans 的细菌在氧气存在下可以将黄铜矿氧化成硫酸盐,反应是在酸性溶液中发生的,试写出配平的化学方程式。
[参考答案] 1A,2B,3A,4A,5A,6C,7D,8AC。
9.(1)Cu-Zn。(2)C + 2Cu2O4Cu+CO2↑,C+2ZnO2Zn+CO2↑。10.(1)2CuFeS2+O2 Cu2S+2FeS+SO2 2FeS+O22FeO+2SO2,FeO+SiO2
FeSiO3,2Cu2S+3O2 2Cu2O+2SO2,Cu2S+2Cu2O 6Cu+SO2。
(2)总反应方程式为:2CuFeS2 +2SiO2 +5O2 2Cu +2FeSiO3+4SO2(3)4CuFeS2 + 17O2 + 2H2SO4细菌4CuSO4 +2Fe2(SO4)3 + 2H2O
高温高温高温高温高温高温高温高温
第四篇:《金属》教学设计
《金属》教学设计
教学目标:
1、能够进行探究金属性质的研究
2、知道金属有光泽、易传热、具有延展性的特点
3、了解常见的金属性质,知道性质决定了金属的用途。教学重点:探究金属的共同性质
教学难点:探究金属具有延展性,即能变形。课时安排:一课时
活动准备:学生课前准备一些金属片,如铁钉、易拉罐(铝的),粗铜丝,砂纸、铁锤等。
教学过程:
一、谈话激趣,导入新课
师:课前老师让大家收集了一些金属材料制成的物品,今天你带来了哪些金属材料的物品呢?学生出示金属物品。金属在人们的生活中应用非常广泛,厨房用具、常用工具、高雅电线、交通工具、金银首饰等,哪一个方面都少不了金属。
过渡:金属到底有哪些特殊的本领使得它的用途如此广泛并深受人们喜爱呢?下面我们一起来研究金属。(媒体呈现生活中的金属图片)
二、探究金属的共同性质
(一)猜测金属的特点
1、师:同学们,金属有什么特点呢? 生1:比较硬件 生2:有的有光泽 生3:有的容易生锈 生4:有的易变形 ……
2、师:教师已经对金属的特点做出了猜测,你们猜测的理由分别是什么呢?请同学们小组内交流各自猜测的理由。
4、班内交流猜测成果。
组1:我们组是根据日常生活中常见金属,常见的现象。组2:我们组是根据一些书上、网上所了解到的。……
(二)设计实验方案
师:同学们已经根据自己的理由对金属的特点做出猜测,那么怎样才能确定你所做出的猜测是正确还是错误的?在进行实验前,我们首先要设计好实验方案。下面请同学们选择自己的研究课题,设计实验方案。
学生展示自己的实验方案。其他学生做出补充。
(三)实验
1、老师出示研究材料及工具,认识实验器材:砂纸、锤子、小刀……
2、出示铁丝、铜丝、开始探究。
3、师巡视指导,特别提醒注意安全,并随时纠正不正确的实验方法。
4、实验后小组内交流实验现象,回报收获,教师随时板书。金属的共同性质:金属的质地一般比较坚硬、有光泽、容易导热、具有延展性、经敲打后比较容易变形,金属还具有导电性质
三、金属在日常生活中的应用
师:刚上课时,同学们展示的金属物品,你知道它是利用了金属的什么特点吗?
生:金属的质地一般比较坚硬、有光泽、容易导热、具有延展性、经敲打后比较容易变形,金属还具有导电性质。
四、认识金属是人造材料。
1、师:根据生活经验来你能说说金属是从哪儿来的? 生1:工厂 生2:冶炼厂 生3:矿石 ……
2、师:今天老师给你们带来了一段视频,大家能更好地了解金属的来源。(播放铁的冶炼过程)
3、师:金属不但给我们生活带来了方便,还能进行节约使用、回收利用金属,所以大家在日常生活中不要随便丢弃它们,我们可以收集与利用,希望我们能节约利用好金属。
第五篇:《金属》教学设计
《金属》教学设计
教材分析
本课教材分为四个部分:
第一部分,了解铜、铁、铝的用途。教材首先提出,铜、铁、铝是生产生活中常见的材料。许多用品都是用它们制成的。紧接着呈现了铝制品、铁制品、铜制品三组插图。生活中铜、铁、铝制品是很常见的,学生应该也很熟悉的,除了教材上所列举的这些之外,学生一定还能说出很多来。
第二部分,探究铜、铁、铝有哪些共同特点。分别选取铜丝、铁丝、铝丝各一段,研究它们有哪些特点。教材上呈现了四幅插图分别是连接到电路中、把一端置于热水中、用砂布打磨和用小锤敲砸,分别研究的是铜、铁、铝的容易导电、容易传热、有金属光泽、容易延展四个方面的特点。实验还要求学生记录实验的过程和发现的现象,教材上出示了一个表格,列举了材料名称栏(铜、铁、铝),做法栏只是为学生做了个示范,填写了“连接到电路上”一栏,剩下的三栏要求学生补充完整,现象栏空缺,要求学生边实验边作好记录,这种类型的表格可能是学生第一次接触,教师应该指导学生填写。实验完后,分析实验记录,找出铜、铁、铝有哪些共同特点,把结果记录下来。这就需要学生对所做的实验现象进行分析概括,归纳出铜、铁、铝三种物体的共同特点。
第三部分,概括金属的共同特点。教材首先提出问题,在生产生活中,还可以见到哪些和铜、铁、铝有相同特点的材料?它们有什么作用?紧接着呈现了锌制品、铅制品、锡制品三组插图,除了教材所列举的这些之外,学生能说出具有相同特点的材料,教师都要予以肯定。接下来,教材呈现了一段文字,铜、铁、铝以及和它们具有相同特点的材料,都是金属材料。人们利用金属的特点,可以制作各种工具、物品,提高工作效率,提高工作水平。在这一部分里,要注意培养学生的思维,先找到与铜、铁、铝有相同特点(容易导电、容易传热、有金属光泽、容易延展)的材料,再告诉学生铜、铁、铝以及与它们具有相同特点的材料都是金属材料,由此推想出金属的共同特点是:容易导电、容易传热、有金属光泽、容易延展。
第四部分,利用金属的特点设计作品。就是要求学生根据金属的特点(四个特点当中的任何一个都可以),设计制作一件作品,把自己的设想写或画出来。
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教材上也为学生留出了写或画的方框。可以由学生在课堂上设计作品,在课外完成作品。
学情分析
五年级的学生大多喜欢实验,但孩子们只是凭自己的兴趣边玩边做,导致于观察不仔细,实验无序操作,科学探究的习惯尚未养成,也常常使学习任务难已按教学计划完成,需教师有效引导。
学习目标
1.知道金属具有容易导电、容易传热、有金属光泽、容易延展等共同特点。2.经历对金属共同特点的探究过程,能利用简单的表格整理实验现象。3.意识到人们在认识到金属的共同特点后,就能够更好的利用金属为人们服务
教学重难点
认识金属的各种特点。评价任务
通过实验探究认识铜、铁、铝等的特点,进而归纳出金属的特点。教学准备 教师准备:
分组材料:铜丝、铁丝、铝丝、砂纸、导线、电池、小灯座、电池夹、小灯泡、烧杯、热水、小锤子等。
演示材料:金属制品的实物及图片或者视频资料。学生准备:课前了解生活中哪些地方用到了铜、铁、铝。教学过程
一、了解铜、铁、铝的用途
1.铜、铁、铝是生产生活中常见的材料。许多用品都是用它们制成的,你能列举生活中的这三种金属制品吗?
2.学生根据自己的生活认知回答。
3.让学生看课本上的铝制品、铁制品、铜制品三组插图:除了这些之外,同学们在生活中还见过哪些金属制品呢?
二、探究铜、铁、铝有哪些共同特点
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1.下面我们分别选取铜丝、铁丝、铝丝各一段,研究它们有哪些特点。2.引导学生根据课本上的四幅插图分别连接到电路中、把一端置于热水中、用砂布打磨和用小锤敲砸,认识它们的特点。
3.引导同学们记录实验的过程和发现的现象,然后填写课本上的表格,要求学生边实验边作好记录,教师指导学生填写。
4.实验完后,分析实验记录,找出铜、铁、铝有哪些共同特点,把结果记录下来。
5.小结:铜、铁、铝等金属有容易导电、容易传热、有金属光泽、容易延展四个方面的特点。
三、概括金属的共同特点
1.在生产生活中,还可以见到哪些和铜、铁、铝有相同特点的材料?它们有什么作用?
2.除了课本上所列举的这些之外,请同学们说说还有哪些具有相同特点的材料。
3.学生找到与铜、铁、铝有相同特点(容易导电、容易传热、有金属光泽、容易延展)的材料。
4.小结:铜、铁、铝以及与它们具有相同特点的材料都是金属材料,由此推想出金属的共同特点是:容易导电、容易传热、有金属光泽、容易延展。
四、利用金属的特点设计作品
根据金属的特点(四个特点当中的任何一个都可以),设计制作一件作品,把自己的设想写或画出来。
教学反思
1.整体把握本课教学内容,本课的教学重点是金属的共同特点,首先从学生熟悉的铜、铁、铝入手,了解铜、铁、铝在生产生活中的应用,通过实验的方法来研究铜、铁、铝各有什么特点,再通过比较,找到铜、铁、铝的共同特点,然后找一找生产生活中还有哪些材料具有与铜、铁、铝相同的特点,最后归纳为它们都是金属,所以金属的特点就是容易导电、容易传热、有金属光泽、容易延展。从教材编写来看,是逐步展开了不完全归纳法,从铜、铁、铝的个体特点研究开始,然后找铜、铁、铝三个个体的共同特点,再找与铜、铁、铝有共同特点的物
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体(这样的物体越多越好),最后因这些物体都是金属,所以铜、铁、铝所具有的共同特点也是金属的共同特点。
2.实验中需要注意的事项:
一、电路的材料应提前检测好,避免课堂上又去为检测电路而耽搁时间;
二、教材上用加热烧杯中的水做传热实验,这样比直接在酒精灯上加热金属会安全得多,但是,这种方法的弊端是要花去较多的时间,所以,可以把这个实验改成直接把铜、铁、铝放进热水中,这样既安全,又能用较短的时间见到实验效果;
三、用小锤敲砸铜、铁、铝的实验,要注意下面要垫上一些硬的物体,特别要注意的是如果在教室里上此课时,不要影响别的班级的教学。使用小锤子也要强调安全使用的问题;
四、实验记录需要教师指导,像教材上所呈现的那样的表格,学生可能还是第一次接触到,所以需要教师指导学生填写,教师可以制一个相同的大表格,在学生做完一个实验后在黑板上示范填写一个,讲解记录方法,其他的由学生自己记录。
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