第八單元  金屬和金屬材料 課題1  金屬材料 2課時(shí)   合金 一、合金的定義合金是在金屬中________________ 某些 ________________形成的具有________________的物質(zhì)。二、合金與純金屬的比較1.硬度的比較性質(zhì)比較現(xiàn)象黃銅硬鋁光澤和顏色黃色紫紅色灰白色銀白色硬度黃銅比銅_________硬鋁比鋁_________結(jié)論合金的強(qiáng)度比組成它們的純金屬_______________2.熔點(diǎn)的比較 純金屬合金焊錫(_____合金)武德合金(______________合金)熔點(diǎn)/32732127123218370啟示合金的熔點(diǎn)比純金屬的_____________三、合金的優(yōu)良性能1.機(jī)械加工與_______________更好。2.比組成它們的純金屬_______________更大,_______________更低。3.合金的優(yōu)良性能可滿足人們?cè)S多特殊的需求,從而比純金屬應(yīng)用更廣泛。四、常見的合金1.生鐵和鋼 生鐵含碳量含碳量在______________之間的鐵合金含碳量在______________之間的鐵合金其他元素_______________,以及少量的硫和磷不銹鋼中含有______________機(jī)械性能純鐵較軟,生鐵硬而脆,無(wú)韌性較硬,有良好的________________,機(jī)械性能好2.鈦和鈦合金(1)性能:熔點(diǎn)高、__________、可塑性好、易加工、機(jī)械性能好、_______________非常好。(2)用途:人造骨骼、__________、_____________________、船舶、_____________、通信設(shè)備。【答案】一、加熱熔合     金屬或非金屬  金屬特征二、1.硬    2.錫鉛  鉛、鉍、錫、鎘  三、1.抗腐蝕性能2.強(qiáng)度和硬度  熔點(diǎn)四、12%~4.3%   0.03%~2%硅、錳  鉻、鎳延展性和彈性2(1)密度小  抗腐蝕性能(2)火箭 導(dǎo)彈 航天飛機(jī) 化工 一、合金的特征1.組成合金是一種金屬中熔合了其他金屬或非金屬形成的,因此合金中最少含有一種金屬,且屬于混合物。
2.制法合金中各成分是均勻熔合在一起的,相互之間沒有發(fā)生化學(xué)變化,即合金的制取過程中發(fā)生的是物理變化,各成分保持各自原有的性質(zhì)。
3.用途合金與組成它的純金屬比較,有更優(yōu)良的性能,因此具有更廣泛的用途。注意:合金中一定有金屬,且各金屬都以單質(zhì)形式。合金中也可以有非金屬。合金一定是混合物,但不是各成分的簡(jiǎn)單混合。合金一定具有金屬特性。合金的性能一般都優(yōu)于組成它的純金屬。(2020?百色)下列有關(guān)合金敘述正確的是(  )A.焊錫的熔點(diǎn)比純錫的熔點(diǎn)高 B.合金中至少含有兩種金屬 C.鋼是含碳量在2%4.3%的鐵合金 D.黃銅的硬度比純銅的硬度大      【解析】A.合金的熔點(diǎn)比它的純金屬的熔點(diǎn)低,焊錫是錫合金,其熔點(diǎn)比純錫的低,故錯(cuò)誤;B.合金是指在一種金屬中加熱熔合其他金屬或非金屬形成的具有金屬性質(zhì)的混合物,至少含有一種金屬元素,故錯(cuò)誤;C.生鐵和鋼是常見的鐵合金,生鐵是含碳量在2%4.3%之間的鐵合金,鋼是含碳量在0.03%2%的鐵合金,故錯(cuò)誤;D.合金的強(qiáng)度和硬度一般比組成它的純金屬更高,黃銅是銅合金,其硬度大于純銅,故正確;【答案】D二、鐵的合金    生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵合金。生鐵的含碳量為2%——4.3%。鋼的含碳量為0.03%——2%。除含有碳外,生鐵中還含有硅,錳等,不銹鋼中含含有鉻,鎳等。由于在金屬鐵中熔合了一定量的碳錳或碳、鉻、鎳等,這種改變使得合金性能也隨之改變。例如鐵較軟,而生鐵鐵硬不銹鋼不僅比鐵硬,而且其抗銹蝕性能也比鐵好的多。(2020?昆明)閱讀下列材料。金屬材料對(duì)于促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展、改善人類生活發(fā)揮了巨大作用。鋼是用量最大、用途最廣的合金,根據(jù)其化學(xué)成分,可分為碳素鋼和合金鋼。根據(jù)含碳量不同,碳素鋼可分為高碳鋼、中碳鋼和低碳鋼,其性能和用途如下所示。合金鋼也叫特種鋼,是在碳素鋼里適量地加入一種或幾種合金元素,使鋼的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而使鋼具有各種特殊性能。鋁合金是目前用途廣泛的合金之一,例如硬鋁的密度小、強(qiáng)度高、具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力,是制造飛機(jī)和宇宙飛船的理想材料。將某種鋁合金放入氫氧化鈉溶液中,其中的鋁會(huì)與氫氧化鈉、水反應(yīng)生成偏鋁酸鈉( NaAlO2)和一種可燃性氣體。近年來(lái),為滿足某些尖端技術(shù)發(fā)展的需要,人們又設(shè)計(jì)和合成了許多新型合金。例如:鈦合金與人體具有很好的相容性,可以用來(lái)制造人造骨;耐熱合金和形狀記憶合金廣泛應(yīng)用于航空航天等。回答下列問題:(1)用量最大、用途最廣的合金是_________________(2)高碳鋼的含碳量是___________;可用于制造器械、彈簧和刀具等的是___________碳鋼。(3)用于制造飛機(jī)和宇宙飛船利用了硬鋁_____________(填標(biāo)號(hào))的性質(zhì)。A 密度小   B 強(qiáng)度高      C 具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力         D 硬而(4)可以用來(lái)制造人造骨的是___________合金。(5)鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________。【解析】(1)由材料可知,鋼是用量最大、用途最廣的合金,故用量最大、用途最廣的合金是鋼。(2)由材料可知,高碳鋼的含碳量是高于0.6%;高碳鋼硬而脆,熱處理后彈性好,用于制造器械、彈簧和道具等,故可用于制造器械、彈簧和刀具等的是高碳鋼。(3)硬鋁的密度小、強(qiáng)度高、具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力,是制造飛機(jī)和宇宙飛船的理想材料,故選ABC。(4)鈦合金與人體具有很好的相容性,可以用來(lái)制造人造骨,故可以用來(lái)制造人造骨的是鈦合金。(5)鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣,故反應(yīng)的化學(xué)方程式是。【答案】  (1).     (2). 高于0.6%    (3).     (4). ABC    (5).     (6). 1下列物質(zhì)不屬于合金的是A.青銅 B.硬鋁 C.不銹鋼 D.氧化鐵2下列物質(zhì)屬于純凈物的是A.石油 B.海水 C.水銀 D.鋼3生鐵是使用最多的金屬材料,下列關(guān)于生鐵的認(rèn)識(shí),正確的是(  )   A.組成:只有鐵元素,屬于單質(zhì)   B.性質(zhì):與橡膠類似,有較好的彈性   C.用途:可用于生產(chǎn)不銹鋼   D.制備:常用鐵礦石和焦炭化合而成4中國(guó)海域遼闊,擁有航空母艦保衛(wèi)祖國(guó)海疆一直是中國(guó)人的夢(mèng)想,而建造航母需要大量的金屬材料,一種新興的金屬由于其密度小,延展性好,耐腐蝕性強(qiáng),它和它的合金在航空、航海和化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域正逐步取代鋁和鋁合金而被廣泛應(yīng)用,該金屬是A.鋅 B.鈦 C.鎂  D.錳5(2019·桂林)《呂氏春秋》記載(即銅單質(zhì))柔錫(即錫單質(zhì))柔,合兩柔則剛(即堅(jiān)硬)。這句話說明合金具有的特性是A.合金的熔點(diǎn)一般比其組分低B.合金的硬度一般比其組分大C.合金的抗腐蝕性一般比其組分強(qiáng)D.合金的耐磨性一般比其組分好6關(guān)于金屬及合金的說法錯(cuò)誤的是A.合金中至少含有兩種金屬元素    B.生鐵和鋼是常見的鐵合金C.黃銅的硬度比純銅的硬度大    D.焊錫的熔點(diǎn)比純錫的熔點(diǎn)低7(2020·益陽(yáng))國(guó)產(chǎn)飛機(jī)C919機(jī)殼采用了先進(jìn)的鋁鋰合金材料。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是A. 鋁鋰合金密度小B. 鋁鋰合金的硬度比純鋁大C. 鋁鋰合金抗腐蝕性強(qiáng)D. 鋁鋰合金是合成材料8(2019·衡陽(yáng))下列有關(guān)金屬材料的說法中正確的是A.地殼中含量最高的金屬元素是鐵B.鋼的性能優(yōu)良,所以鋼是純凈的鐵C.多數(shù)合金的抗腐蝕性能比組成它們的純金屬更好D.銀的導(dǎo)電性最好,大多數(shù)電線都是用銀作材料9(2020·仙桃)有關(guān)金屬與金屬材料的說法中錯(cuò)誤的是A. 銀的導(dǎo)電性比銅好,但電線一般用銅制,主要與價(jià)格和資源等因素有關(guān)B. 生鐵和鋼都是鐵合金,但鋼中的含碳量比生鐵中高C. 鋁合金門窗耐腐蝕性好,硬度高D. 焊錫是錫和鉛的合金,其熔點(diǎn)低,可以用于焊接金屬10. (2020·陽(yáng)泉)向海洋進(jìn)軍——LNG船:航行在大洋上的巨輪中,有一種我國(guó)自主研、制造難度堪比航母的巨輪,它就是LNG液化天然氣運(yùn)輸船,被喻為世界造船業(yè)皇冠上的明珠。天然氣裝載時(shí),應(yīng)該在-163環(huán)境下將其變?yōu)橐簯B(tài)。液化后的體積是氣態(tài)的1/600,大大提高了運(yùn)輸效率。一般17萬(wàn)立方米的運(yùn)輸船,它裝載的液態(tài)天然氣經(jīng)汽化后形成的容量,可滿足2418萬(wàn)人一個(gè)月的使用量,是一種海上超級(jí)冷凍車。裝載這類貨物運(yùn)貨系統(tǒng)所用鋼板,含鎳量達(dá)到36%。稱為殷瓦鋼,它非常薄,只有0.7mm,在-196之內(nèi)它的收縮量膨脹系數(shù)非常低,它在空氣中對(duì)溫度的要求非常高,如在施工過程中沾上汗水,24小時(shí)內(nèi)就會(huì)被銹穿,使得鋼板報(bào)廢。殷瓦鋼還在制造精密儀器,儀表零部件中有著廣泛的應(yīng)用。閱讀文本,思考并回答問題:(1)殷瓦鋼的主要成分為_____。(2)殷瓦鋼具有的性質(zhì)是_________(寫一條)(3)天然氣燃燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。(4)LNG船可通過降溫加壓使天然氣液化后再運(yùn)輸?shù)脑蚴?/span>_____,液化后分子間的間隔會(huì)____。11(2019·鎮(zhèn)江)合金是重要的金屬材料.(1)Mg、Al按其一定比例熔合后冷卻可得到儲(chǔ)氫合金材料。該過程屬于_______________變化(選填物理化學(xué))。(2)圖中能表示錫鉛合金的是___________(選填“a”“b”“c”)12(2019·張家界)張家界高鐵站為湖南省的第二大高鐵站,其站房為框架結(jié)構(gòu),屋蓋采用焊接球鋼網(wǎng)架,外立面采用玻璃幕墻,屋面為鋁鎂錳金屬板,站臺(tái)上均設(shè)置無(wú)柱雨棚。請(qǐng)你結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答下列問題。(1)鋼錠能制成鋼絲是利用了鋼的_______________(選填延展性導(dǎo)熱性)。(2)鋁、鎂、錳三種元素最本質(zhì)的區(qū)別是_______________不同。(3)鎂原子結(jié)構(gòu)示意圖是,最外層上有________個(gè)電子,在化學(xué)反應(yīng)中該原子容易_________電子。(4)鋁鎂錳金屬板用作房屋面板,是因?yàn)殇X鎂錳合金具有_______________特性(寫出一條)。13. (202齊齊哈爾)化學(xué)是研究物質(zhì)性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律的科學(xué)。請(qǐng)回答下列問題:(1)為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制_____?(2)生鐵和鋼都是鐵的合金,二者性能差異很大的原因是什么_____?(3)金剛石和石墨都是由碳元素組成,為什么它們的物理性質(zhì)存在著明顯差異_____?14. 鈦和二氧化鈦       鈦的元素符號(hào)為Ti,原子序數(shù)為22,相對(duì)原子質(zhì)量為48,鈦有金屬光澤,密度為4.5g/cm3,導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性較差,在地殼中的含量排第十位。我國(guó)鈦資源總量居世界之首。鈦不怕海水,有人曾把鈦沉到海底,五年后取。上來(lái),卻一點(diǎn)也沒有生銹,依舊亮閃閃的。鈦潛艇非常結(jié)實(shí),能承受很高的壓力,鈦潛艇可以在深達(dá)4500米的深海中航行。鈦具有耐高溫、耐低溫、抗強(qiáng)酸、抗強(qiáng)堿、高強(qiáng)度、低密度等特點(diǎn)。鈦和鈦的合金大量用于航空工業(yè)。另外在造船工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、制造機(jī)械部件、電訊器材、硬質(zhì)合金等方面也有著廣泛的應(yīng)用。鈦合金與人體有很好的相容性,所以鈦合金還可以作人造骨。二氧化鈦是白色粉末,是優(yōu)良的白色顏料,商品名稱鈦白。把鈦白加在油漆中,制成高級(jí)白色油漆;在造紙工業(yè)中作為填充劑加在紙槳中;還在紡織工業(yè)等許多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。二氧化鈦有較好的紫外線掩蔽作用,超細(xì)的二氧化鈦粉末也被加入進(jìn)防曬霜膏中可制成防曬化妝品。依據(jù)文中所給內(nèi)容和所學(xué)知識(shí),回答下列問題:(1)鈦原子的核外有           個(gè)電子;寫出一條鈦的物理性質(zhì)有金屬光澤(或密度為4.5g/cm3或密度小或?qū)щ娦院蛯?dǎo)熱性差)                     ;(2)由于鈦合金           ,所以鈦合金可以作人造骨;(3)在地殼含量前十位的元素中,任寫出兩種金屬元素的名稱和對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)                 ;(4)二氧化鈦的化學(xué)式為           ,二氧化鈦的相對(duì)分子質(zhì)量為           ;(5)二氧化鈦能做防曬霜的原因是           。1.【答案】D【解析】A、青銅是銅、錫合金;B、硬鋁屬于鋁、銅、鎂、硅的合金;C、不銹鋼是鐵、碳的合金;D、氧化鐵是氧化物,屬于純凈物不是合金。故選D。2.【答案】C【解析】A、石油中含有多種碳?xì)浠衔?,是混合物?/span>B、海水中含有水、氯化鈉等物質(zhì),是混合物;C、水銀是汞的俗稱,是由一種物質(zhì)組成的,是純凈物;D、鋼主要成分是鐵,還含有碳等物質(zhì),是混合物。故選C3.【答案】C【解析】A.生鐵是一種鐵合金,主要成分是鐵,還含有碳等其他雜質(zhì),屬于混合物,選項(xiàng)說法錯(cuò)誤;B.生鐵的硬度大,沒有彈性,選項(xiàng)說法錯(cuò)誤;C.生鐵可用于煉鋼,制成不銹鋼,選項(xiàng)說法正確;D.生鐵常用一氧化碳來(lái)還原鐵礦石中的鐵的氧化物來(lái)制備,選項(xiàng)說法錯(cuò)誤;4.【答案】B【解析】金屬鈦被稱為21世紀(jì)的新型金屬,其密度小、延展性好、耐腐蝕性強(qiáng),它和它的合金在航空、航海和化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。因此題中敘述的新興的金屬,就是金屬鈦。故選B5.【答案】B【解析】合金與其組分相比:硬度大、熔點(diǎn)低、抗腐蝕性增強(qiáng),(即銅單質(zhì))柔錫(即錫單質(zhì))柔,合兩柔則剛(即堅(jiān)硬)這里說的是合金的硬度大。故選B。6.【答案】A【解析】A、合金是指在一種金屬中加熱融合了其他的金屬或非金屬形成的具有金屬特性的物質(zhì),所以合金中至少含有一種金屬元素,錯(cuò)誤;B、生鐵和鋼是常見的鐵合金,其主要區(qū)別是含碳量不同,生鐵含碳量高,鋼的含碳量低,正確;C、與純金屬比,合金的硬度通常較大,黃銅的硬度比純銅的硬度大,正確;D、合金的熔點(diǎn)比純金屬的低,焊錫是錫的合金,熔點(diǎn)比純錫的熔點(diǎn)低,正確。故選A。7.【答案】D【解析】、鋁鋰合金密度小,故選項(xiàng)說法正確;B、合金比組分金屬硬度大,鋁鋰合金的硬度比純鋁大,故選項(xiàng)說法正確;C、鋁鋰合金抗腐蝕性強(qiáng),故選項(xiàng)說法正確;D、鋁鋰合金屬于金屬材料,故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。8.【答案】C【解析】A、地殼中含量最高的金屬元素是鋁,錯(cuò)誤;B、鋼是鐵的合金,不是純凈的鐵,錯(cuò)誤;C、合金與組成的純金屬比有許多性能的改變,比如合金的抗腐蝕性能比組成它們的純金屬好,正確;D、銀雖然導(dǎo)電性最好,但它價(jià)格高,密度大,所以大多數(shù)電線都是用銀作材料是錯(cuò)誤的,現(xiàn)在大多數(shù)電線是用銅和鋁作材料,錯(cuò)誤。故選C。9【答案】B【解析】A、銀的導(dǎo)電性比銅好,但電線一般用銅制,主要與銀價(jià)格貴和資源等因素有關(guān),A正確;B、生鐵和鋼都是鐵合金,但鋼中的含碳量比生鐵中低,B錯(cuò)誤;C、合金相對(duì)于純金屬,耐腐蝕性更好,硬度更大,鋁合金門窗耐腐蝕性好,硬度高,C正確;D、合金熔點(diǎn)相較于純金屬偏低,焊錫是錫和鉛的合金,其熔點(diǎn)低,可以用于焊接金屬,D正確。10.【答案】(1)鐵和鎳(2)不耐腐蝕/收縮量膨脹系數(shù)低(合理即可)    (3)    (4)液化后的體積是氣態(tài)的1/600,大大的提高了運(yùn)輸效率/加大運(yùn)輸量(合理即可)  【解析】(1)由文本中信息裝載這類貨物的運(yùn)貨系統(tǒng)所用鋼板,含鎳量達(dá)到36%,稱為殷瓦鋼可知,殷瓦鋼的主要成分為鐵和鎳。(2)由文本信息-196之內(nèi)它的收縮量膨脹系數(shù)非常低得知殷瓦鋼具有的性質(zhì)是收縮量膨脹系數(shù)低;由它在空氣中對(duì)溫度的要求非常高,如在施工過程中沾上汗水,24小時(shí)內(nèi)就會(huì)被銹穿,使得鋼板報(bào)廢可知殷瓦鋼不耐腐蝕。(3)天然氣燃燒即甲烷與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳與水,化學(xué)方程式為: 。(4)根據(jù)題中文本信息,LNG船可通過降溫加壓使天然氣液化后再運(yùn)輸?shù)脑蚴牵阂夯蟮捏w積是氣態(tài)的1/600,大大的提高了運(yùn)輸效率/加大運(yùn)輸量(合理即可);天然氣液化過程中由氣體到液體,體積變小,液化后分子間的間隔會(huì)減小。11.【答案】(1)物理   (2)a    【解析】(1)Mg、Al按其一定比例熔合后冷卻可得到儲(chǔ)氫合金材料,這一過程屬于物理變化。(2)錫鉛合金的熔點(diǎn)比錫、鉛的熔點(diǎn)低,因此圖1能表示錫鉛合金的是a。12.【答案】(1)延展性    (2)質(zhì)子數(shù)(或核電荷數(shù))(3)2    失去(4)耐腐蝕(或強(qiáng)度大)    【解析】(1)鋼錠能制成鋼絲是利用了鋼的延展性。(2)決定元素種類的是核內(nèi)質(zhì)子數(shù)或核電荷數(shù),即三種元素最本質(zhì)的區(qū)別是質(zhì)子數(shù)或核電荷數(shù)不同。(3)由鎂原子結(jié)構(gòu)示意圖可知,鎂原子的最外層有2個(gè)電子,在化學(xué)反應(yīng)中易失去最外層電子。(4)鋁鎂錳金屬板用作房屋面板,是因?yàn)殇X鎂錳合金具有耐腐蝕、強(qiáng)度大的特性。13.【答案】(1)鎢的熔點(diǎn)比錫高(2)含碳量不同或生鐵含碳量比鋼高或鋼比生鐵含碳量低(合理即可)(3)碳原子排列方式不同【解析】(1)電燈泡里的燈絲需要熔點(diǎn)高的金屬,金屬鎢的熔點(diǎn)很高,金屬錫的熔點(diǎn)較低,若使用錫會(huì)出現(xiàn)燈絲熔斷的現(xiàn)象,故燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制的原因是鎢的熔點(diǎn)比錫高。(2)生鐵和鋼都是鐵的合金,生鐵的含碳量是2%4.3%,鋼的含碳量是0.03%2%之間,故二者性能差異很大的原因是含碳量不同或生鐵含碳量比鋼高或鋼比生鐵含碳量低。(3)金剛石中碳原子是以正四面體的結(jié)構(gòu)形式存在的,石墨中的碳原子是以正六邊形的層狀形式存在的,層與層之間以微弱的分子力結(jié)合,故金剛石和石墨都是由碳元素組成,它們的物理性質(zhì)存在著明顯差異的原因是碳原子排列方式不同。14.【答案】(1)22;有金屬光澤(或密度為4.5g/cm3 或密度小或?qū)щ娦院蛯?dǎo)熱性差);(2)與人體有很好的相容性;(3)Al;鐵Fe(或鈣Ca;鈉Na;鉀K;鎂Mg;鈦Ti);(2)TiO2;80(5)有較好的紫外線掩蔽作用。【解析】(1)鈦元素的原子序數(shù)為22,所以鈦原子的質(zhì)子數(shù)為22,其核外有22個(gè)電子;鈦有金屬光澤,密度為4.5g/cm3,導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性較差都不需要發(fā)生化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來(lái),屬于鈦的物理性質(zhì); (2)鈦合金與人體有很好的相容性,所以鈦合金還可以作人造骨;(3)在地殼中含量較多的前十位元素是氧、硅、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂、氫、鈦,其中屬于金屬元素的是鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂、鈦;;(2)由氧化物的命名方法以及化學(xué)式的寫法可知,二氧化鈦的化學(xué)式為TiO2; 其相對(duì)分子質(zhì)量為:48+16×2=80 (5)二氧化鈦有較好的紫外線掩蔽作用,超細(xì)的二氧化鈦粉末也被加入進(jìn)防曬霜膏中可制成防曬化妝品;

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初中化學(xué)人教版九年級(jí)下冊(cè)電子課本 舊教材

課題 1 金屬材料

版本: 人教版

年級(jí): 九年級(jí)下冊(cè)

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