高中離子反應教案
發(fā)表時間:2020-11-06高二化學影響化學反應速率的條件11。
★第二章第一節(jié)
第二課時影響化學反應速率的條件
[引言]化學反應速率是衡量化學反應快慢的,不同的化學反應,具有不同的化學反應速率,這是由于參加反應的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學反應速率的重要因素。那么,化學反應速率對于某一反應來說是不是就是一成不變的呢?不是,因為其他因素如溫度、濃度、壓強對化學反應產(chǎn)生影響時,會使同一反應在不同條件下有不同的反應速率。本節(jié)課就討論關于外界條件對化學反應速率的影響。?
[板書]二、外界條件對化學反應速率的影響?
[師]大家先閱讀教材,思考討論外界條件對化學反應速率影響的意義??
[生]閱讀教材,歸納并回答外界條件對化學反應速率的意義:可以根據(jù)生產(chǎn)和生活的需要采取措施加快某些反應,如煉鋼;也可使某些反應減慢,如鋼鐵生銹等,從而使它們?yōu)樯鐣?chuàng)造更大的價值。?
[問]我們所說的外界條件主要指的是哪些方面??
[答]主要指濃度、溫度、壓強(主要對有氣體參加反應)、催化劑等。?
[師]我們先討論濃度對化學反應速率的影響。?
[板書]1.濃度對化學反應速率的影響?
[演示實驗2—2]另外讓兩個學生代表前來操作,同學甲做大理石與1molL-1鹽酸的反應,同學乙做大理石與0.1molL-1鹽酸的反應,面向大家,同時操作,然后同學乙再將試管加熱(給學生多動手的機會,親自操作,親身體會)。?
[生]其他同學觀察并記錄現(xiàn)象:同學甲(1molL-1鹽酸)的試管中有大量氣泡逸出,同學乙(0.1molL-1鹽酸)的試管中氣泡產(chǎn)生的很慢,但加熱后氣泡產(chǎn)生的速率明顯加快。
[引導]由此大家能得到什么啟示呢?
[生]相同條件下,濃度大的反應快。?
[師]確實如此,許多實驗證明,當其他條件不變時,增加反應物的濃度,可以增大化學反應速率。
[板書](1)結論:當其他條件不變時,增加反應物的濃度,可以增大化學反應速率。
[師]為什么一種反應物不變,增加另外一種反應物的濃度時,化學反應速率就會加快呢?這還得從化學反應的過程和本質(zhì)說起,那么大家回憶一下化學反應的過程和本質(zhì)都是什么呢?
[生]回憶并回答:化學反應的過程是反應物分子中的原子重新組合成生成物分子的過程,其本質(zhì)是反應物分子中舊化學鍵的斷裂,生成物分子新化學鍵的形成。?[師]回答正確。但是反應物分子中舊鍵的斷裂與生成物分子中新鍵的形成必須要靠反應物分子(或離子)的相互接觸,相互碰撞才可以完成。所以反應物分子(或離子)的相互碰撞是發(fā)生化學反應的先決條件。事實證明,反應物分子(或離子)之間單純的接觸或碰撞并不一定就發(fā)生化學反應,也就是碰撞存在著有效性,我們把能發(fā)生反應的碰撞叫有效碰撞。能發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子,而在所有的碰撞中有效碰撞是很少的。?
[生]自學、閱讀,認真體會有效碰撞和活化分子這兩個新概念。?
[提示]應該注意,發(fā)生有效碰撞的必須是活化分子,但活化分子之間的碰撞卻不一定就是有效碰撞,因為發(fā)生有效碰撞不僅需要足夠的能量還得需要正確的取向,這就和運動員投籃球是一個道理;如果投球無力,球挨不著籃框,投不中;如果投球力足、但方向不對,同樣也投不中;只有力足、方向正才能投中。?
[生]體會并閱讀教材中插圖(關于投籃)充分理解有效碰撞和活化分子的含義。
[三維動畫演示]將HI分子的分解反應:2HI====H2+I2做成三維動畫效果,在多媒體電腦上進行模擬演示:①碰撞過輕,②碰撞取向不好,結果都還是HI分子,沒有發(fā)生分解,③活化分子的有效碰撞結果HI分子分解成I2(較大)和H2(較?。?br>
[小結]無論是運動員投籃還是HI分解都表明只有能量和取向均滿足時,才會發(fā)生有效碰撞。在其他條件不變時,對某一反應來說,活化分子在反應物分子中所占的百分比是一定的,因此單位體積內(nèi)活化分子數(shù)與單位體積內(nèi)的反應物的分子的總數(shù)成正比,也就是和反應物的濃度成正比。當反應物濃度增大時,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目增多,發(fā)生有效碰撞的次數(shù)就相應增多,化學反應速率也就隨之加快了。
[板書](2)原因:濃度增大,活化分子增多,有效碰撞增多,反應速率加快。
[過渡]下面我們討論壓強對化學反應速率的影響。
[板書]2.壓強對化學反應速率的影響?
[問]提起壓強一詞往往與什么有關?為什么??
[生]思考,回答:往往與氣體有關,因固體和液體物質(zhì)受壓強的影響較小。
[師]所以討論壓強對化學反應速率的影響,指的是有氣體參加的化學反應。我們知道,在物理學上有這樣的規(guī)律,當溫度一定時,一定量的氣體的壓強與其體積成反比,即P1V1=P2V2,說明溫度不變時壓強增大,體積將會變小,單位體積的分子數(shù)增加,相當于增加了反應物的濃度,故增大壓強可以增大化學反應速率,若要減小壓強呢?
[生]分析,根據(jù)P1V1=P2V2,當溫度不變減小壓強時,體積必然增大,單位體積內(nèi)的分子數(shù)減小,亦即相當于反應物的濃度降低,化學反應速率減慢。
[問]對于固體和液體(或溶液)參加的反應,改變壓強將會怎么樣呢??
[生]自學、歸納,回答:因為改變壓強對固體、液體或溶液的體積影響很小,所以對濃度的改變就很小,可以認為改變壓強對它們的反應速率無影響。?
[板書](1)結論:對于有氣體參加的反應來說,當其他條件不變時,增大壓強化學反應速率加快?
(2)原因:增大壓強相當于增大濃度?
[師]至于溫度對化學反應速率的影響,大家結合剛才實驗2—2同學乙的實驗現(xiàn)象,自己來總結溫度對化學反應速率的影響情況。?
[生]回憶實驗2—2的現(xiàn)象,閱讀教材自學,然后舉手回答:升高溫度化學反應速率加快,因為溫度升高,反應物分子能量增加了,從而增加了活化分子數(shù),使有效碰撞次數(shù)增多,而速度加快,另外升高溫度使反應物分子運動速率加快,也從某種程度上加快了化學反應速率。
[師]評價學生回答結果,并補充說明,溫度的升高使反應物中活化分子的百分數(shù)增大從而加快了化學反應速率,而且有一個經(jīng)驗規(guī)律:溫度每升高10℃,化學反應速率通常增大到原來的2~4倍。
[板書]3.溫度對化學反應速率的影響?
(1)結論:其他條件不變時,升高溫度,化學反應速率加快?
(2)原因:溫度升高,增加了活化分子的百分數(shù)?
[問]根據(jù)溫度對化學反應速率影響的結論,思考為什么人們把食品放到電冰箱中就不易變質(zhì)呢?(用所學知識解釋實際生活中的具體問題,以激勵學習興趣,增強分析能力)?
[生]因為溫度高時食品的腐蝕潰爛反應進行的快,就容易變質(zhì);反之,冰箱中的溫度低,食品腐爛反應就很慢,不易變質(zhì)。?
[問]我們最初接觸和介紹催化劑是在什么時候的什么反應中出現(xiàn)的??
[生]初三化學,實驗室用MnO2作催化劑使KClO3加熱分解制O2時介紹的。
[追問]大家是否還記得,在沒有加MnO2之前加熱KClO3固體有何現(xiàn)象??
[生]幾乎沒有氣體生成。?
[問]這說明了什么??
[生]加入催化劑后化學反應速率加快了。?
[過渡]下邊一個實驗也和MnO2有關。
[演示實驗2—3]H2O2的分解,仍然讓兩個學生前來操作,學生甲不加MnO2,學生乙加MnO2。
[生]其他同學觀察記錄現(xiàn)象:沒有加MnO2粉末的試管只有少量氣泡出現(xiàn),加MnO2粉末的試管,立即有大量氣泡產(chǎn)生。?
[師]實驗結果說明了什么??
[生]說明MnO2在反應中起了催化作用,使H2O2分解反應的速率加快了。
[補充說明]催化劑能夠增大化學反應速率的原因,是它能夠降低反應所需要的能量,這樣就會使更多的反應物分子成為活化分子,大大增大了單位體積內(nèi)反應物分子中活化分子所占的百分數(shù),從而成千成萬倍地增大化學反應速率。
[板書]4.催化劑對化學反應速率的影響
(1)結論:適當?shù)拇呋瘎┠芗涌旎瘜W反應速率
(2)原因:能降低反應所需要的能量,增大了活化分子的百分數(shù)?
[師]下邊同學們閱讀本節(jié)教材的最后部分,了解有關催化劑的重要性以及除了濃度、溫度、壓強和催化劑外還有哪些條件對化學反應速率有影響?
[生]自學,歸納總結催化劑的重要性:一方面催化劑能成千成萬倍地增大化學反應速率;另一方面約有85%的化學反應需要使用催化劑,且有很多反應還必須靠使用性能優(yōu)良的催化劑才能進行。在外界條件中除溫度、濃度、壓強和催化劑外,如光、電磁波、反應物顆粒的大小、溶劑的性質(zhì)等,也會對化學反應速率產(chǎn)生影響。
[投影練習]反應速率v和反應物濃度的關系是用實驗方法測定的,化學反應H2+Cl2====2HCl的反應速率v可表示為v=K[c(H2)]m[c(Cl2)]n,式中K為常數(shù),m、n值可用下表中數(shù)據(jù)確定之。
c(H2)(molL-1)c(Cl2)(molL-1)molL-1s-1
1.01.01.0K
2.01.02.0K
2.04.04.0K
由此可推得,m、n值正確的是()?
A.m=1,n=1?B.m=,n=?C.m=,n=1D.m=1,n=
[解析]本題屬信息遷移題,意在考查學生接受新信息,處理所給數(shù)據(jù)的能力。按題給數(shù)據(jù)代入v=K[c(H2)]m[c(Cl2)]n即可。第一組數(shù)據(jù)無法計算,代入第二組數(shù)據(jù):2.0K=K(2.0)m(1.0)n,則m=1;代入第三組數(shù)據(jù):4.0K=K(2.0)m(4.0)n,聯(lián)立方程解得:m=1,n=,故選D。
[答案]D
[本節(jié)小結]本節(jié)課我們就一個主題,那就是外界條件對化學反應速率的影響。通過演示實驗、比喻、三維動畫模擬、自學、討論等手段,最后得出的結論是:對于同一化學反應來說,條件不同,反應速率不同。一般地,增大反應物濃度、升高溫度,對于有氣體參加的反應加大壓強,使用適當?shù)拇呋瘎稍龃蠡瘜W反應速率。學習時,應在理解活化分子的有效碰撞的基礎上重點掌握基本結論。
[布置作業(yè)]P36一、4二、2、3三、四?
●板書設計
二、外界條件對化學反應速率的影響?
1.濃度對化學反應速率的影響?
(1)結論:其他條件不變時,增大反應物濃度,化學反應速率增大?
(2)原因:濃度增大,活化分子增多,有效碰撞增多,反應速率加快?
2.壓強對化學反應速率的影響?
(1)結論:對于有氣體參加的反應來說,當其他條件不變時,增大壓強,化學反應速率加快
(2)原因:增大壓強,相當于增大濃度?
3.溫度對化學反應速度的影響?
(1)結論:其他條件不變時,升高溫度,化學反應速率加快?
(2)原因:溫度升高,增加了活化分子的百分數(shù)?
4.催化劑對化學反應速率的影響?
(1)結論:適當?shù)拇呋瘎┠芗涌旎瘜W反應速率?
(2)原因:能降低反應所需能量,增大了活化分子的百分數(shù)?
●教學后記?
濃度對化學反應速率的影響及原因是本節(jié)的重點和難點,教學中首先從實驗中得到親身體會,進而通過形象的比喻、逼真的三維動畫、模擬演示等手段,使學生理解增大濃度為什么會加快化學反應速率,從活化分子發(fā)生有效碰撞的理論高度認識化學反應速率受濃度的影響及原因,也為討論溫度、壓強及催化劑對化學反應的影響結論打下了基礎,因此在后邊的教學中除了必要的實驗外,主要通過學生自學,教師引導而得出結論,分析原因。當然在教學中也注意了和物理學的學科間聯(lián)系。?
擴展閱讀
高二化學教案:《探究外界條件對化學反應速率的影響》教學設計
尊敬的各位專家、各位評委老師:
大家好!我說課的題目是《探究外界條件對化學反應速率的影響》,下面我從實驗教學目標、實驗教學內(nèi)容、實驗設計思路、實驗創(chuàng)新要點、實驗教學過程設計、實驗效果評價等幾個方面進行說課。
一、教材分析
選自人教版高中《化學必修2》第二章第三節(jié)《化學反應的速率和限度》第1課時,是學習化學反應的限度和選修4進一步學習化學反應速率的基礎。化學反應速率的因素是課程標準中要求的學生必做實驗。
二、學情分析
(一)知識基礎:對化學反應進行快慢具有感性認識
(二)能力基礎:具備一定的觀察、分析能力,具備簡單實驗方案的設計能力,能夠合作完成實驗探究
(三)情感基礎:對化學實驗有興趣,對化學實驗現(xiàn)象充滿好奇
三、實驗教學目標
(一)知識與技能
1.通過情景激疑,知道影響化學反應速率的因素
2.通過觀察與描述實驗現(xiàn)象,了解判斷化學反應進行快慢的方法
(二)過程與方法
1.通過實驗探究,提高學生觀察、記錄實驗現(xiàn)象的能力及實驗操作的技能
2.通過實驗方案設計,學會利用“控制變量法”設計對照實驗,探究外界條件對化學反應速率的影響
(三)情感態(tài)度價值觀
1.通過氧氣傳感器測定化學反應速率,培養(yǎng)學生的定量實驗意識
2.通過小組合作探究,提高學生合作學習能力,培養(yǎng)團結協(xié)作的精神
四、教學難、重點
(一)教學重點:探究外界條件對化學反應速率的影響
(二)教學難點:能利用“控制變量法”設計對照實驗,進行實驗探究
五、教法與學法分析
探究式教學模式,以實驗方案設計為主軸,以探究學習為主要形式,以鼓勵創(chuàng)新為目的,引導學生小組合作、實驗探究。
六、實驗教學內(nèi)容
化學反應速率的因素是課程標準中要求的學生必做實驗。以雙氧水分解為反應原理,引導學生設計實驗方案,教師與學生改進實驗裝置,優(yōu)化實驗方案,學生小組合作完成“外界條件對化學反應速率影響”的實驗探究。
七、實驗教學思路
通過比較常見化學現(xiàn)象的反應快慢,歸納影響化學反應速率的因素;引導學生分別設計 “催化劑、濃度、溫度對化學反應速率的影響” 實驗方案,學會利用“控制變量法”設計對照實驗;匯報交流,優(yōu)化實驗方案,展示實驗創(chuàng)新裝置,確定實驗方案,學生小組合作完成實驗探究,得出實驗結論;教師演示利用氧氣傳感器定量測定酵母粉、MnO2 對雙氧水分解速率的影響,進一步探究不同固體催化劑對化學反應速率的影響,并培養(yǎng)學生定量實驗的意識。
八、實驗創(chuàng)新要點
(一)教材實驗的局限性
1.實驗使用5%的H2O2溶液,現(xiàn)象不顯著,不利于學生觀察
2.試管實驗,缺乏趣味性,對學生實驗興趣的激發(fā)不足
3.教材給出具體實驗操作方案,學生只是簡單動手做實驗,不利于學生形成并發(fā)展變量控制的實驗思想
(二)實驗儀器與藥品
實驗儀器:安全漏斗、錐形瓶、雙孔塞、膠頭滴管
實驗藥品:5% H2O2溶液、10% H2O2溶液、MnO2、FeCl3溶液、熱水、冷水
(三)實驗改進與創(chuàng)新
1.實驗裝置的改進與創(chuàng)新(如圖1)
圖1
(1)實驗現(xiàn)象顯著、生動,增添實驗趣味性
裝置由固定了安全漏斗、膠頭滴管的雙孔塞和錐形瓶組成。雙氧水分解產(chǎn)生氧氣,錐形瓶中壓強增大,向安全漏斗中加入染色的肥皂水,就會“吹出”美麗的泡泡。將無形無色的氧氣轉化為學生能快速捕捉到的“有形有色”的泡泡,放大實驗現(xiàn)象,充分激發(fā)學生的學習興趣,調(diào)動學生實驗探究的積極性。
(2)裝置安全、簡易
裝置中膠頭滴管的膠帽可以表征反應體系壓強,若錐形內(nèi)產(chǎn)生氣體過多,壓強過大,膠頭滴管的膠帽就會鼓起作為預警。裝置安全性高,操作簡單,適合學生自主實驗。
2.測量技術的創(chuàng)新
利用手持技術氧氣傳感器能科學、準確、快速測定雙氧水分解產(chǎn)生的氧氣含量,進而表征化學反應速率。手持技術的運用,在定性實驗的基礎進一步定量化,將微觀不可見的抽象物質(zhì)以具體的數(shù)字圖像直觀呈現(xiàn),讓學生體驗由感性到理性,由簡單到復雜的科學探究過程,進而培養(yǎng)學生定量實驗的意識。
3.設計型實驗
改變學生簡單動手做實驗的現(xiàn)狀,學生在教師指導下合作設計實驗方案,選擇實驗儀器,進行裝置改進與優(yōu)化,完成實驗探究。在整個實驗過程中,學生始終處于主動的學習狀態(tài)。
九、實驗教學過程設計
(一)情景激疑:利用日常生活中的化學現(xiàn)象引導學生比較化學反應速率,歸納影響化學反應速率的因素。
(二)方案設計:學生小組合作,結合所提供實驗用品,以表格(如表1)為載體,分別設計催化劑、濃度、溫度對化學反應速率影響的實驗方案。
表1 探究外界條件對化學反應速率影響的實驗方案
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實驗儀器
試管、燒杯、錐形瓶、安全漏斗、氣球、U形管、V形管、雙孔塞、膠管
實驗藥品
5%H2O2溶液、10%H2O2溶液、MnO2、FeCl3溶液、熱水,冷水
實驗原理
實驗裝置
預測實驗現(xiàn)象
探究一:催化劑對化學反應速率的影響
藥品種類及用量
探究二:濃度對化學反應速率的影響
藥品種類及用量
探究三:溫度對化學反應速率的影響
藥品種類及用量
(三)優(yōu)化方案:學生匯報交流實驗方案,教師介紹改進裝置,循序善誘,引導學生對實驗裝置進行改進。學生展示創(chuàng)新裝置(如圖2):U型管作為雙氧水分解的實驗裝置,一端添加藥品后用塞子塞住,另一端連接氣球,同時氣球膨脹大小比較速率;利用分液漏斗、具支試管,V型管組裝實驗裝置,通過V型管中頁面變化表征反應速率。
(四)合作探究:學生小組合作,實驗探究,交流互評,得出實驗結論。其他條件不變的情況下,催化劑可以改變化學反應速率;濃度越大,化學反應速率越快;溫度越高,化學反應速率越快。
(五)拓展遷移:教師演示手持技術利用氧氣傳感器定量測定不同固體催化劑(MnO2、酵母粉)對雙氧水分解速率的影響,得出實驗數(shù)據(jù)(如圖3),學生利用數(shù)據(jù)圖表分析不同催化劑對化學反應速率的影響。
十、實驗效果評價
(一)實驗技能的提升
本節(jié)課以學生為主體,教師為主導,學生小組合作、自主設計實驗方案,學會運用控制變量法研究化學反應;匯報交流,確定實驗方案,完成“外界條件對化學反應速率的影響”的實驗探究,提高學生的化學實驗技能,讓學生體驗科學探究過程。
(二)創(chuàng)新思維的提升
巧妙利用“安全漏斗吹泡泡”裝置放大實驗現(xiàn)象,增加實驗的可視性和趣味性。發(fā)掘實驗魅力,調(diào)動學生實驗探究的積極性,激活學生思維,引發(fā)學生實驗裝置的改進與創(chuàng)新。
(三)定量實驗意識的培養(yǎng)
在定性實驗的基礎上,應用手持技術氧氣傳感器即時捕捉氧氣含量變化,培養(yǎng)學生的定量實驗意識,讓學生體會化學與科技緊密相連。
從本質(zhì)上落實了本節(jié)課的教學目標,課堂氣氛活躍,切實培養(yǎng)與提升學生“實驗探究與創(chuàng)新意識”化學學科素養(yǎng)。
我的說課到此結束,謝謝各位專家、各位評委老師!
影響化學反應速率的因素
《影響化學反應速率的因素》教學設計
一、教材分析
《影響化學反應速率的因素》是人教版高中化學選修四《化學反應原理》第2章《化學反應速率和化學平衡》第2節(jié)的教學內(nèi)容,主要學習影響化學反應速率的外界因素及其影響規(guī)律和理論解釋。本節(jié)內(nèi)容是對化學2中已經(jīng)介化學反應速率的知識的提升,重點介紹的是影響濃度、溫度對影響化學反應速率的影響規(guī)律及理論解釋。
二、教學目標
1、知識目標:
①理解濃度、壓強、溫度和催化劑對化學反應速率的影響;
②能初步運用有效碰撞和活化分子等知識來解釋濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響;
③初步學會設計“對照實驗”比較條件的改變對反應速率快慢的影響。
2、能力目標:
在學習中,在仔細、全面、準確觀察實驗現(xiàn)象的基礎上,要積極將感性認識上升到理性認識,也就是培養(yǎng)自己透過現(xiàn)象看本質(zhì)的能力。
3.情感、態(tài)度和價值觀目標:
(1)通過對實驗的操作,培養(yǎng)學生勇于實踐的科學精神和科學態(tài)度。
(2)通過科學探究,激發(fā)學生的學習熱情,進一步加深他們對知識的理解。
三、教學重點難點
重點:濃度、溫度對化學反應速率的影響
難點:濃度、溫度對化學反應速率影響的原因
四、學情分析
我們的學生學習有機知識是在高一下學期,距今已經(jīng)半年之久,所以對已學過的化學反應速率知識已經(jīng)大多忘卻,仍然必須重點復習,另外要幫助學生回憶本書緒論所學的有效碰撞理論知識,以便用于解釋影響規(guī)律,進一步來幫助理解應用規(guī)律。
五、教學方法
1.實驗法:實驗2-2、實驗2-3、實驗2-4分組實驗。
2.學案導學:見后面的學案。
3.新授課教學基本環(huán)節(jié):預習檢查、總結疑惑→情境導入、展示目標→合作探究、精講點撥→反思總結、當堂檢測→發(fā)導學案、布置預習
六、課前準備
1.學生的學習準備:預習教材內(nèi)容,初步把握基本知識,并填寫課前預習學案
2.教師的教學準備:,課前預習學案,課內(nèi)探究學案,課后延伸拓展學案。
3.教學環(huán)境的設計和布置:兩人一組,實驗室內(nèi)教學。課前打開實驗室門窗通風,課前準備實驗用品。
七、課時安排:1課時
八、教學過程
(一)預習檢查、總結疑惑
檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑,使教學具有了針對性。
(二)情景導入、展示目標。
【引入】上節(jié)課我們學習了化學反應速率的表達及計算,知道不同的化學反應具有不同的化學反應速率,這是由于參加反應的物質(zhì)本身的性質(zhì)是決定化學反應速率的重要因素。那么,化學反應速率對于某一反應來說是不是就是一成不變的呢?不是,因為其他因素,如:溫度、濃度、壓強、催化劑等會影響一些化學反應的反應速率。這節(jié)課就重點討論有關外界條件對化學反應速率的影響
【板書】第二節(jié)影響化學反應速率的因素
內(nèi)因:反應物的結構和性質(zhì)
【引導】外界條件如:濃度、壓強、溫度、催化劑的改變,也影響化學反應速率。內(nèi)因是變化的根據(jù),外因是變化的條件,外因通過內(nèi)因起作用。
【板書】外因:濃度、壓強、溫度、催化劑等
我們來看本節(jié)課的學習目標。多媒體展示學習目標,強調(diào)重難點。
【過渡】下面我們先來研究濃度對化學反應速率的影響。
設計意圖:步步導入,吸引學生的注意力,明確學習目標。
(三)合作探究、精講點撥。
探究一:濃度對反應速率的影響
【實驗探究】做以下兩個實驗并結合教材20頁,實驗2—2討論總結
1、取兩支試管,分別加入少量大理石,再分別加入10ml1mol/L的鹽酸和10ml0.1mol/L的鹽酸。
2、取兩支試管分別加入少量鐵片,再分別加入10ml1mol/L的鹽酸和10ml0.1mol/L的鹽酸。
【討論小結】其他條件不變,增加反應物濃度,加快反應速率
【板書】一、濃度對反應速率的影響
其他條件不變,增加反應物濃度,加快反應速率
【引導學生】多媒體展示探究思考題。
1、從化學反應的實質(zhì)是什么?
2、是否所有的碰撞都能使舊鍵斷裂,新鍵形成?(舉運動員不同投籃姿勢的例子,使學生形象理解)
3、為什么增加反應物濃度,加快反應速率?
【講解】其實質(zhì)就是舊化學鍵的斷裂和新的化學鍵形成的過程,而舊鍵的斷裂和新鍵的形成必須通過反應物分子(離子)的相互接觸,相互碰撞來實現(xiàn)的。分子間的碰撞必須具有足夠的能量,具有足夠的能量的分子叫活化分子,活化分子必須具有合適的取向才能發(fā)生有效碰撞,發(fā)生化學反應。
【板書】化學反應發(fā)生的條件
【講解】其他條件不變,活化分子在反應物分子中占有一定的百分比,當反應物濃度增大時,單位體積內(nèi)反應物分子增多,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目也相應增多,單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)增多,化學反應速率就增大。
【板書】其他條件不變,反應物濃度增大→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加→有效碰撞次數(shù)增多→反應速率加快。
【講解】學習了濃度對化學反應速率的影響,我們就知道為什么硫在純氧中燃燒比在空氣中快,但是并不是任何反應都是增大反應物濃度有利于反應的進行,如濃硫酸、濃硝酸可使鐵、鋁鈍化。因此,任何事物都要具體問題具體分析。而對于固體或純液體,無濃度可言,反應速率與接觸表面積有關,如煤粉碎后燃燒。
【板書】固體或純液體參加的反應,反應物之間接觸的表面積大小影響反應速率,與物質(zhì)的量多少無關。
設計意圖:通過實驗驗證和理論分析引導,學生能深入領會規(guī)律,有利于理解并掌握和應用所學規(guī)律
探究二:壓強對反應速率的影響
【引導】提起壓強一詞往往與什么有關?為什么?
【學生回答】往往與氣體有關,固體和液體受壓強的影響較小。
【講解】所以討論壓強對化學反應速率的影響,指的是有氣體參加的化學反應,我們知道,在物理學上有這樣的規(guī)律,當溫度不變時,一定量的氣體的壓強與其體積成反比,即P1V1=P2V2,說明溫度不變時壓強增大,體積將會變小,單位體積內(nèi)的分子數(shù)增加,相當于增加了反應物的濃度,故增大壓強可以增大化學反應速率。若要減小壓強呢?
【學生回答】分析:根據(jù)P1V1=P2V2,當溫度不變減小壓強時,體積必然增大,單位體積內(nèi)的分子數(shù)減小,亦即相當于反應物的濃度降低,化學反應速率減慢。
【引導】對于固體和液體(或溶液)參加的反應,改變壓強將會怎么樣呢?
【學生回答】因為改變壓強對固體、液體或溶液的體積影響很小,所以對濃度的改變就很小,可以認為改變壓強對他們的反應速率無影響。
【板書】有氣體參加,當其他條件不變時,增加壓強化學反應速率加快。
原因:增大壓強相當于增大濃度。
【講解】我們理解了壓強對化學反應速率的影響實質(zhì),請做一個練習。
【練習】詳見學案
【討論回答】(1)(2)(4)能夠使反應速率增大,因為他們都使反應物濃度增大,因而加快反應速率。
【引導啟發(fā)】我們知道鎂條與沸水的反應比與冷水反應快。加快反應速率的首選條件是升高溫度,下面我們繼續(xù)研究溫度對化學反應速率的影響。
【板書】三、溫度對化學反應速率的影響
探究三:溫度對反應速率的影響
【實驗探究】讓學生完成教材實驗2—3,觀察現(xiàn)象,總結規(guī)律。
【學生回答】放在熱水中的試管出現(xiàn)渾濁的時間短,放在冷水中的試管出現(xiàn)渾濁的時間長。
【板書】其他條件不變,升高反應的溫度,加快反應速率。
【設問】為什么增加反應物溫度,加快反應速率?啟發(fā)學生從化學反應的實質(zhì)分析。
【講解】當反應物濃度一定時,分子總數(shù)一定,升高溫度,反應物分子的能量增高,使活化分子的百分比增大,因而單位體積內(nèi)活化分子數(shù)量增多,有效碰撞次數(shù)增多,所以反應速率加快。經(jīng)實驗測定,溫度每升高10℃反應速率通常要增大到原來的2—4倍。
【板書】原因:升高溫度→活化分子的百分比增大→有效碰撞次數(shù)增多→反應速率加快
每升高10℃,速率要增大到原來的2~4倍。
【講解】學習了溫度對化學反應速率的影響,我們就知道為什么在實驗室進行化學反應時,常常通過給反應物加熱來加快反應速率,為什么我們食品放入冰箱中保存,可以防止食品變質(zhì)。
【處理討論和練習】學以致用
探究四:催化劑對化學反應速率的影響
【板書】四、催化劑對化學反應速率的影響
【實驗探究】取兩只試管,分別加入5mL5%的H2O2溶液和3滴合成洗滌劑,再向其中一試管中加入MnO2,觀察現(xiàn)象。
【學生回答】加MnO2大試管氣泡產(chǎn)生快。
【板書】使用催化劑,加快化學反應速率。
【設問】為什么催化劑能加快化學反應速率?
【講解】當溫度和反應物濃度一定時,使用催化劑降低了反應所需要的能量,使得活化分子的百分比增大,因此活化分子的數(shù)目增多,有效碰撞次數(shù)增多,故化學反應速率加快。
【板書】實質(zhì):使用催化劑→降低反應所需要的能量→活化分子的百分比增大→有效碰撞次數(shù)增多→化學反應速率加快。
【閱讀】閱讀教材最后一段,了解影響化學反應速率的其他因素。
(四)反思總結,當堂檢測。
教師組織學生反思總結本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進行當堂檢測。
設計意圖:引導學生構建知識網(wǎng)絡并對所學內(nèi)容進行簡單的反饋糾正。(課堂實錄)
(五)發(fā)導學案、布置預習。
我們已經(jīng)學習了化學反應快慢——速率的相關問題,那么,化學反應的限度——化學平衡是怎樣的呢?在下一節(jié)課我們一起來學習。這節(jié)課后大家可以先預習這一部分,。并完成本節(jié)的課后練習及課后延伸拓展作業(yè)。
設計意圖:布置下節(jié)課的預習作業(yè),并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時批閱本節(jié)的延伸拓展訓練。
九、板書設計
內(nèi)因:物質(zhì)本性
外因:濃度溫度壓強催化劑等
一、濃度對反應速率的影響
1.其他條件不變時,增加反應物(氣體或溶液)濃度,加快反應速率
2、
3、濃度增大→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加→有效碰撞次數(shù)增多→速率加快。
二、壓強對反應速率的影響
1有氣體參加,其他條件不變時,增加壓強(縮小容積),化學反應速率加快。
2原因:增大壓強相當于增大濃度。
三、溫度對反應速率的影響
1規(guī)律:其他條件不變,升高反應的溫度,加快反應速率。
2原因:升高溫度→活化分子的百分比增大→有效碰撞次數(shù)增多→速率加快
每升高10℃,速率增大到原來的2~4倍。
四、催化劑對化學反應速率的影響
1用催化劑,加快速率
2實質(zhì):用催化劑→降低反應所需要的能量→活化分子的百分比增大→
有效碰撞次數(shù)增多→化學反應速率加快。
十、教學反思
本課的設計采用了課前下發(fā)預習學案,學生預習本節(jié)內(nèi)容,找出自己迷惑的地方。課堂上師生主要解決重點、難點、疑點、考點、探究點以及學生學習過程中易忘、易混點等,最后進行當堂檢測,課后進行延伸拓展,以達到提高課堂效率的目的。
濃度對化學反應速率的影響及原因是本節(jié)點重點和難點,教學中首先從實驗中得到親身體會,進而通過形象的比喻,使學生理解增大濃度為什么會加快化學反應速率,從活化分子發(fā)生有效碰撞的理論高度認識化學反應速率。受濃度的影響及原因,也為討論溫度、壓強及催化劑對化學反應速率的影響打下了基礎,因此在后邊的教學中除了必要的實驗外主要通過學生自學,教師引導而得出結論,分析原因,當然在教學中也要注意和物理學科間的聯(lián)系。
本節(jié)課時間45分鐘,其中情景導入、展示目標、檢查預習5分鐘,講解20分鐘,學生分組實驗10分鐘左右,反思總結當堂檢測5分鐘左右,其余環(huán)節(jié)5分鐘,能夠完成教學內(nèi)容。
在后面的教學過程中會繼續(xù)研究本節(jié)課,爭取設計的更科學,更有利于學生的學習,也希望大家提出寶貴意見,共同完善,共同進步!
十一、學案設計(見下頁)
溫度對化學反應速率的影響
高二化學學案第3課時
于瑞芹
(3)溫度對化學反應速率的影響
閱讀課本P34-P35可知:
在濃度一定時,升高溫度,反應物分子的能量 ,使一部分原來能量較低的分子變成活化分子,從而增加了反應物分子中活化分子的 ,使有效碰撞的次數(shù)增多,因而使化學反應速率
。
[結 論]:
溫度升高,化學反應速率。一般說來,溫度每升高10℃,化學反應速率通常增加到原來的 。
[思 考];
若某一反應,當其它條件不變時,每升高10℃,反應速率增大到原來的2倍,則80℃時的反應速率是30℃時的倍。
(4)催化劑對化學反應速率的影響
觀察[實驗2-3]可以看出在過氧化氫溶液中加入二氧化錳粉未時,立即 ,而在沒有加入二氧化錳粉未的試管中只有
??梢?,使過氧化氫分解的反應
了。
[結 論]:在其它條件不變時,使用催化劑,可 反應速率.
催化劑能夠增大化學反應速率的原因:是它能夠
,這樣就會使更多的反應物分子成為。
大大增加單位體積內(nèi)反應物分子中活化分子所占的 ,從而成千萬倍地增大 。
注意:催化劑有正負之分,不作特別說明即指正催化劑。
總結:影響化學反應速率的因素很多,除上述四個主要因素 之外,還有光、超聲波、激光、放射線、電磁波、反應物顆粒的大小、擴散速率、溶劑等等。如煤粉的燃燒比煤塊快得多,溴 化銀見光很快就分解等。
跟蹤練習:
1.決定化學反應速率的主要因素是(?。?br>
A.反應溫度 B.使用催化劑 C.外界壓強 D.反應物的性質(zhì)
2.反應4NH3+5O2===4NO+6H2O在2L的密閉容器中進行,1分鐘后,
NH3 0.12mol,平均每秒鐘濃度變化正確的是(?。?br>
A.NO:0.001mol/LB.H2O:0.002mol/L
C.NH3:0.002mol/LD.O2:0.00125mol/L
3.已知可逆反mA+nBxC在某一時刻的反應速率:V(A)=amol/(LS)V(B)=bmol/(LS)V(C)=cmol/(LS),則x值為
(?。?br>
A.bc/nB.ac/mC.nc/bD.nc/a
4.在N2+3H22NH3反應中,經(jīng)過一段時間后,NH3的濃度增加了0.6mol/L,在此時間內(nèi)用H2表示的平均反應速率為0.45mol/L
則此一段時間是(?。?br>
A.1SB.2SC.0.44SD.1.33S
5.一定溫度下,向VL的密閉容器中注入1molX(氣)和3molY(氣),發(fā)生如下反應:mX+3YnZ,一段時間后,容器中氣體X,Y,Z的物質(zhì)的量分別為0.8mol,2.4mol,和0.4mol,則m和n值分別為
(?。?br>
A.m=2,n=1B.m=1,n=3C.m=1,n=2D.m=3n=1
6.100ml6mol/LH2SO4跟過量鋅粉反應,在一定條件下,為了減緩反應進行的速率,但又不影響生成氫氣的總量,可向反應物中加入適量的(?。?br>
A.Na2CO3固體B.水C.K2SO4溶液 D.KNO3溶液
7.反應N2+O22NO在密閉容器中進行,下列條件中哪些能加快該反應的反應速率(假定溫度不變)(?。?br>
A.縮小體積使壓強增大 B.體積不變充入N2使壓強增大
C.體積不變充入He氣使壓強增大 D.減小壓強使體積增大
8.將鎂帶投入盛放在敞口容器內(nèi)的鹽酸里,反應速率用產(chǎn)生的氫氣的速率表示,在下列因素中:①.鹽酸的濃度?、?鎂帶的表面積③.溶液的溫度 ④.氫氣的壓強?、?氯離子的濃度
影響反應速率的因素是:(?。?br>
A.①④B.③⑤C.①②③⑤D.①②③
9.20℃將0.1mol/LNa2S2O3溶液10ml與0.1mol/LH2SO410ml混合,2時明顯出現(xiàn)渾濁。已知溫度每升高10℃,化學反應速率增大到原來的2倍,那么50℃時,同樣的反應看到渾濁,需要的時間是(?。?br>
A.15SB.40SC.48SD.20S
化學反應速率
知識目標:
使學生理解濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響;
使學生能初步運用有效碰撞,碰撞的取向和活化分子等來解釋濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響。
能力目標:
培養(yǎng)學生的觀察能力及綜合運用知識分析解決問題、設計實驗的能力,培養(yǎng)學生的思維能力,閱讀與表達能力。
情感目標:
通過從宏觀到微觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的分析,培養(yǎng)學生科學的研究方法。
教材分析
遵照教學大綱的有關規(guī)定,作為側重理科類學生學習的教材,本節(jié)側重介紹化學反應速率和濃度、壓強、溫度、催化劑等條件對化學反應速率的影響,以及造成這些影響的原因,使這部分知識達到大綱中所規(guī)定的B層次或C層次的要求。本知識點,按最新教材來講。
教材從一些古代建筑在近些年受到腐蝕的速率大大加快等事實引出化學反應速率的概念,并通過演示實驗說明不同的反應具有不同的反應速率,以及濃度、溫度等對化學反應速率的影響。教材注意聯(lián)系化學鍵的有關知識,從化學反應的過程實質(zhì)是反應物分子中化學鍵的斷裂、生成物分子中化學鍵的形成過程,以及舊鍵的斷裂和新鍵的形成都需要通過分子(或離子)的相互碰撞才能實現(xiàn)等,引出有效碰撞和活化分子等名稱。并以運動員的投籃作比喻,說明只有具有足夠能量和合適取向的分子間的碰撞才能發(fā)生化學反應,教材配以分子的幾種可能的碰撞模式圖,進一步說明發(fā)生分解反應生成和的情況,從中歸納出單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目與單位體積反應物分子的總數(shù)成正比,也就是和反應物的濃度成正比,從而引導學生理解濃度對化學反應速率的影響以及造成這種影響的原因。接著,教材圍繞著以下思路:增加反應物分子中活化分子的百分數(shù)→增加有效碰撞次數(shù)→增加化學反應速率,又進一步介紹了壓強(有氣體存在的反應)、溫度、催化劑等條件對化學反應速率的影響以及造成這些影響的原因,使學生對上述內(nèi)容有更深入的理解。
教材最后采用討論的方式,要求學生通過對鐵與鹽酸反應的討論,綜合運用本節(jié)所學習的內(nèi)容,進一步分析外界條件對化學反應速率的影響以及造成這些影響的原因,使學生更好地理解本節(jié)教材的教學內(nèi)容。
本節(jié)教材的理論性較強,并且具有一定的難度。如何利用好教材中的演示實驗和圖畫來說明化學反應發(fā)生的條件,以及外界條件對化學反應速率的影響是本節(jié)教材的教學關鍵。教師不可輕視實驗和圖畫在本節(jié)教學中的特殊作用。
本節(jié)教學重點:濃度對化學反應速率的影響。
本節(jié)教學難點:濃度對化學反應速率影響的原因。
教學建議
化學反應速率知識是學習化學平衡的基礎,學生掌握了化學反應速率知識后,能更好的理解化學平衡的建立和化學平衡狀態(tài)的特征,及外界條件的改變對化學平衡的影響。
濃度對化學反應速率的影響是本節(jié)教學的重點。其原因是本節(jié)教學難點。這部分教學建議由教師引導分析。而壓強、溫度、催化劑的影響可在教師點撥下由學生閱讀、討論完成。
關于濃度對化學反應速率的影響:
1.聯(lián)系化學鍵知識,明確化學反應得以發(fā)生的先決條件。
(1)能過提問復習初中知識:化學反應的過程就是反應物分子中的原子重新組合成生成物分子的過程。
(2)通過提問復習高中所學化學鍵知識:化學反應過程的實質(zhì)是舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成。
(3)明確:舊鍵的斷裂和新鍵的生成必須通過反應物分子(或離子)的相互接觸、碰撞來實現(xiàn)。
2.運用比喻、圖示方法,說明化學反應得以發(fā)生的必要條件是活化分子發(fā)生有效碰撞。
(1)以運動員的投籃作比喻。
(2)以具體的化學反應為例,讓學生觀看HI分子的幾種可能的碰撞模式圖(如制成動畫教學軟件加以模擬會收到更好的效果),進一步說明化學反應得以發(fā)生的必要條件。
3.動手實驗,可將教材中的演示實驗改成邊講邊做,然后據(jù)實驗現(xiàn)象概括出濃度對化學反應速率影響的規(guī)律。有條件的學校,也可由學生動手做,再由學生討論概括出濃度對化學反應速率的影響規(guī)律---增大反應物的濃度可以增大化學反應速率。
4.通過對本節(jié)所設鐵與鹽酸反應的討論,并當堂課完成課后“習題二、2”,綜合運用本節(jié)所學內(nèi)容反饋學生掌握情況,鞏固本節(jié)所學知識。
化學反應速率
一、教學目標
知識目標
1.使學生理解濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響。
2.使學生能初步運用有效碰撞,碰撞的取向和活化分子等來解釋濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響。
情感目標通過從宏觀到微觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的分析,培養(yǎng)學生科學的研究方法。
能力目標培養(yǎng)學生綜合運用知識分析解決問題的能力,培養(yǎng)學生的思維能力,閱讀與表達能力。
二、教學重點濃度對化學反應速率的影響。外界條件對可逆反應的正逆反應速率的影響。
三、教學難點濃度對化學反應速率影響的原因。
四、教學方法目標引讀法。
五、教學過程
第一課時
教師活動
學生活動
【引入新課】這節(jié)課,我們來學習第二章化學平衡。
【板書】第二章化學平衡
【指導閱讀】閱讀P.30引言,了解這一章要學習的主要內(nèi)容及學習此章的意義。
【閱讀教材、思考并回答問題】
兩個問題:反應進行的快慢——化學反應速率問題。
反應進行的程度——化學平衡問題。
意義:是學習化學所必需的基礎理論并能指導化工生產(chǎn)。
【引言】我們這節(jié)課進一步從微觀角度研究影響化學反應速率的條件。
【板書】第一節(jié)化學反應速率
【復習提問】1.什么是化學反應速率?
2.影響化學反應速率的因素是什么?如何影響?
【投影】影響化學反應速率的因素
內(nèi)因:反應物本身的性質(zhì)。
外因:濃度、壓強、溫度和催化劑等。
濃度、壓強越大、溫度越高、使用正催化劑,則化學反應速率越快。
【板書】一、濃度對化學反應速率的影響
【提出問題】投影
1.化學反應過程的實質(zhì)是什么?
2.化學反應的實現(xiàn)靠什么?碰撞有幾種可能?
3.什么是有效碰撞?什么是活化分子?
4.為什么增大濃度會增大化學反應速率?
【展示】媒體演示濃度對化學反應速率的影響。
【投影】小結
【傾聽、記錄】
【回憶、討論】
【回答、補充完善】
濃度增大→單位體積內(nèi)反應物分子總數(shù)增多(活化分子百分數(shù)不變)→單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目增多→有效碰撞次數(shù)增多化學反應速率增大
活化分子:具有較高能量的分子。
【閱讀教材】P.31~34,討論(四人一組)
【回答、補充完善】
【記錄】
【板書】二、壓強對化學反應速率的影響
【提問】壓強如何影響化學反應速率?
【投影】小結
有氣體存在的反應:
壓強增大→體積縮小→濃度增大→化學反應速率增大
僅有固體、液體存在的反應:壓強對化學反應
速率無影響(壓強的改變實質(zhì)上是濃度的變化。壓
強變化時固體、液體的體積變化可以忽略不計)。
【提出問題】溫度、催化劑是如何影響化學反應速
率的?
【指導閱讀、討論】
【思考、回答】
,壓強增大,氣體體積縮小,濃度增大。
【板書】三、溫度對化學反應速率的影響
四、催化劑對化學反應速率的影響
【投影】小結
溫度對化學反應速率的影響(濃度一定):溫度升高使不少非活分子獲得能量成為活化分子→活化分子百分數(shù)增加→活化分子數(shù)增多→有效碰撞次數(shù)增多→化學反應速率增大。
催化劑對化學反應速率的影響:使用正催化劑改變反應途徑→降低反應所需的能量→活化分子的百分數(shù)增加→活化分子數(shù)增多→有效碰撞次數(shù)增多→化學反應速率增大。
【討論】P.35討論題。
【設問】哪些方法不適合作為加快這個化學反應速率呢?
【小結】我們學習了濃度、壓強、溫度、催化劑等條件對化學反應速率的影響,但對具體的某一個化學反應,應具體分析改變速率的切實可行的方法。
【閱讀教材】P.34,討論問題(四人一組)。
共同總結。
【討論、回答】
可以采用使用鐵粉、增大鹽酸的濃度、加熱、加壓和使用催化劑的方法增大化學反應速率。
【思考并回答】增加鐵的量不影響,加壓不適合,通常也不使用催化劑,增大鹽酸濃度使氫氣中氯化氫含量過量。
【練習】投影
1.下列判斷正確的是()
A.0.1mol/L的鹽酸和0.1mol/L的醋酸分別與2mol/L的反應的速率相同
B.0.1mol/L的鹽酸和0.1mol/L的硝酸分別與大小相同的大理石反應的速率相同
C.Mg和Fe與0.1mol/L鹽酸反應速率相同
D.大理石和大理石粉分別與0.1mol/L的鹽酸反應速率相同
2.升高溫度能加快反應速率的主要原因是()
A.加快分子運動速度,增加分子碰撞的機會
B.降低反應所需的能量
C.增大活化分子的百分數(shù)
D.以上說法均不正確
3.反應M+N→P溫度每升高10℃,化學反應速率增大3倍。已知在10℃時完成反應的10%需81min,若將溫度提高到30℃時完成反應的10%,需要的時間為()
A.9minB.27min
C.13.5minD.3min
4.將10molA和5molB放入10L真空箱中,某溫度下發(fā)生反應:。在最初0.2s內(nèi),消耗A的平均速率為,則在0.2s時,箱中有molC生成。
【作業(yè)】P.36一、二、三、四、五
答案:
1.B
【解析】鹽酸、硝酸是強電解質(zhì),當酸的濃度相同時,所含氫離子的濃度也相同。醋酸是弱電解質(zhì),等濃度時氫離子濃度不相等,所以A選項反應速率不相等,B選項反應速率相等。C、D選項分別是金屬活動性(內(nèi)因)、顆粒大小不同,所以反應速率都不同。
2.C
【解析】升高溫度能加快分子運動速度,但不是加快反應速率的主要原因。
3.A
【解析】升高溫度后的化學反應速率的公式為(為每升高10℃反應速率增大的倍數(shù))
4.0.08mol
[1]
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