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文檔簡介

化學(xué)非金屬及其化合物新人教必修第1頁/共136頁第四章非金屬及其化合物第一節(jié)《無機(jī)非金屬材料的主角---硅》

第2頁/共136頁第四章非金屬及其化合物地殼中第二,為26.3%,占地殼質(zhì)量的90%以上地球生物生存的根基——硅酸鹽、空氣、水、陽光第3頁/共136頁第4頁/共136頁從原子角度認(rèn)識硅原子既不易失去電子,也不易得到電子,所以,硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,主要形成四價(jià)化合物.CSi第5頁/共136頁思考:

碳和硅在自然界中存在形式有所不同的原因是什么?碳和硅都是親氧元素但是硅的親氧能力更強(qiáng)Si無單質(zhì)狀態(tài)化合態(tài):硅的氧化物和硅酸鹽第6頁/共136頁一、硅1、存在和狀態(tài):(1)只有化合態(tài),無游離態(tài);(2)晶體硅和無定型硅。2、物理性質(zhì):灰黑色,有金屬光澤、硬而脆的固體,熔沸點(diǎn)較高。3、化學(xué)性質(zhì):不活潑(1)常溫下:①

Si+4HF=SiF4+2H2↑③

Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑注:其它氧化劑,如Cl2、O2、H2SO4、HNO3等常溫下都不與硅起反應(yīng)。(2)加熱時(shí):與某些非金屬反應(yīng)Si+O2==SiO24、用途:半導(dǎo)體材料②Si+2F2=SiF4第7頁/共136頁5、工業(yè)制粗硅(課本練習(xí)):SiO2+2C===Si+2CO↑高溫粗硅提純:Si+2Cl2===SiCl4高溫SiCl4+2H2===Si+4HCl高溫SiO2

粗硅SiCl4Si+C+Cl2

精餾+H2高溫高溫高溫第8頁/共136頁天然的SiO2

硅石有結(jié)晶形(石英晶體)無定形——硅藻土{水晶瑪瑙二、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅(SiO2)(1)存在第9頁/共136頁

思考題4

什么是硅石、石英、水晶、瑪瑙?閱讀63頁,畫出由硅石分類到瑪瑙的樹狀分類圖。地球上存在的天然二氧化硅稱為(統(tǒng)稱為)硅石硅石結(jié)晶形(石英)無定形無色透明彩色環(huán)帶或?qū)訝钏К旇У?0頁/共136頁第11頁/共136頁第12頁/共136頁(2)結(jié)構(gòu)

每1個(gè)Si原子周圍結(jié)合4個(gè)O原子,Si在中心,O在四個(gè)頂角.

同時(shí)每1個(gè)O原子周圍結(jié)合2個(gè)Si原子相結(jié)合。

硅原子——[SiO2]四面體二氧化硅中氧原子與硅原子個(gè)數(shù)比為2:1,用SiO2來表示二氧化硅的組成,表示O與Si的原子個(gè)數(shù)比,不是分子式是化學(xué)式第13頁/共136頁第14頁/共136頁現(xiàn)代通信用光纜光學(xué)纖維胃鏡用光導(dǎo)纖維做無開刀手術(shù)光導(dǎo)纖維手術(shù)頭燈第15頁/共136頁危害:在隧道開鑿,石英粉加工等工作環(huán)境下易形成含有二氧化硅的粉塵,人長期吸入含有二氧化硅的粉塵,就會(huì)患硅肺病(舊稱矽肺)。第16頁/共136頁(3)性質(zhì)SiO2是一種堅(jiān)硬難熔的固體,不溶于水,純凈的二氧化硅無色透明。A、物理性質(zhì):與CO2對比(B)、化學(xué)性質(zhì):與CO2對比第17頁/共136頁二氧化碳二氧化硅化學(xué)式化學(xué)式的意義通常狀況下的狀態(tài)硬度水溶性熔沸點(diǎn)二氧化硅和二氧化碳的比較CO2SiO2表示二氧化碳分子及其組成表示二氧化硅晶體中硅氧原子個(gè)數(shù)比氣態(tài)固態(tài)很小很大可溶于水不溶于水很低很高第18頁/共136頁(B)SiO2的化學(xué)性質(zhì)(很不活潑)高溫討論:初中學(xué)過的酸性氧化物的通性包括哪些方面?(以CO2為例)1.酸性氧化物

SiO2+CaO==CaSiO3與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水SiO2

+2NaOH=Na2SiO3

+H2O

硅酸鈉與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽(有粘性)第19頁/共136頁與HF的反應(yīng)

SiO2

+4HF=

SiF4↑+2H2O此反應(yīng)常用于雕刻玻璃2.特性3.某同學(xué)根據(jù)SiO2既可與堿反應(yīng),也能與氫氟酸反應(yīng),推斷SiO2為兩性氧化物.是否正確?第20頁/共136頁想一想2、實(shí)驗(yàn)室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸?1、實(shí)驗(yàn)室盛裝NaOH溶液的試劑瓶為什么用橡膠塞而不用玻璃塞?HF能腐蝕玻璃,因此,盛裝氫氟酸不能用玻璃試劑瓶而要用塑料瓶。NaOH溶液能與玻璃中的SiO2反應(yīng)生成Na2SiO3,使瓶塞部分粘結(jié)而無法打開。因此盛裝NaOH溶液的試劑瓶不能用玻璃塞而要用橡膠塞。第21頁/共136頁3、弱氧化性:SiO2+2CSi+2CO↑高溫=SiO2+2MgSi+2MgO=高溫二氧化碳

二氧化硅

狀態(tài)氣態(tài)固態(tài)物理性質(zhì)熔點(diǎn)低熔點(diǎn)高,硬度大化學(xué)性質(zhì)與酸——用途人工降雨,滅火等P64,圖4-5與水反應(yīng)與堿性氧化物反應(yīng)與堿反應(yīng)CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3CO2+CaO=CaCO3不能能能第22頁/共136頁CO2+H2O=H2CO3

,但是SiO2不能與水直接化合成H2SiO3,這是一個(gè)特性。

思考:剛才講到SiO2不能直接和水化合成H2SiO3,那怎樣制備H2SiO3呢?

第23頁/共136頁2、硅酸(H2SiO3)

H2SiO3是SiO2的對應(yīng)水化物(SiO2

是H2SiO3的酸酐),是一種不溶性酸,是一種白色固體,其酸性比H2CO3還弱。(1)制法——可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng):現(xiàn)象結(jié)論化學(xué)方程式滴入酚酞后溶液變?yōu)榧t色,再滴入稀鹽酸,溶液紅色變淺至無色,同時(shí)有白色膠狀沉淀產(chǎn)生a、Na2SiO3溶液呈堿性,b、可溶性硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)生成不溶于水的硅酸,c、先形成硅酸溶膠,后形成硅酸凝膠,d、靜置則形成硅酸沉淀。實(shí)驗(yàn)4-1Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓第24頁/共136頁(2)酸性太弱,只能與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)

H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O(3)不穩(wěn)定(比H2CO3穩(wěn)定),受熱易分解

用H2CO3可制得H2SiO3

,可證明H2SiO3

的酸性比H2CO3弱。SiO32-+H2O+CO2==CO32-+H2SiO3↓Na2SiO3+H2O+CO2==Na2CO3+H2SiO3↓

SiO32-+2H+==H2SiO3↓Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓?H2SiO3==H2O+SiO2第25頁/共136頁三、硅酸鹽硅酸鈉(Na2SiO3):[實(shí)驗(yàn)4-2]P71硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。Na2SiO3溶液(水玻璃)—

木材防火、黏膠劑等放入蒸餾水放入Na2SiO3飽和溶液現(xiàn)象燃燒無明火,不燃燒結(jié)論Na2SiO3不易燃燒,可作防火劑第26頁/共136頁四、硅酸鹽工業(yè)1、玻璃:原料:純堿、石灰石和石英Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑

主要成分:Na2SiO3、CaSiO3、SiO22、水泥:主要原料:粘土和石灰石石膏—作用是調(diào)節(jié)水泥硬化速度3、陶瓷:主要原料:粘土4、特殊含硅化合物——碳化硅SiC,俗名金剛砂(金剛石,二氧化硅),具有的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),硬度大,熔點(diǎn)高第27頁/共136頁Na2SiO3:Na2O·SiO2Al2(Si2O5)(OH)4:Al2O3·2SiO2·2H2OCa(Al2Si3O10)·3H2OKAlSi3O8鈣沸石正長石高嶺石五、硅酸鹽的改寫:硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分(5%)第28頁/共136頁第四章非金屬及其化合物第二節(jié)《富集在海水中的元素---氯

第29頁/共136頁

1915年4月22日下午5時(shí),在第一次世界大戰(zhàn)兩軍對峙的比利時(shí)伊珀?duì)枒?zhàn)場。趁著順風(fēng),德軍一聲令下開啟了大約6000只預(yù)先埋伏的壓縮氯氣鋼瓶。剎那間在68千米寬的正面形成2米高的黃綠色氣體幕墻滾滾向前推進(jìn),縱深到達(dá)10-15公里,對手毫無防范,致使5千多人死亡,一萬五千多人中毒致傷。一位戰(zhàn)地記者進(jìn)行了如此描述:“他們已經(jīng)死亡,兩手伸展著好像要揮去上方的死神。尸體遍野,他們極度痛苦的肺在喘息,滿嘴都是黃色液體?!边@就是戰(zhàn)爭史上的第一次化學(xué)戰(zhàn),從此,化學(xué)戰(zhàn)作為最邪惡的戰(zhàn)爭被寫入了人類戰(zhàn)爭的史冊。這種氣體就是我們研究的氯氣。歷史事件第30頁/共136頁請看錄象海水海洋是巨大的資源寶庫請看錄象中國鹽場分布海洋中含有大量的鹽類,主要為NaCl,以及MgCl2、MgSO4第31頁/共136頁第二節(jié)富集在海水中的元素-氯氯的位置、結(jié)構(gòu)氯氣的性質(zhì)成鹽元素——鹵素氯離子的檢驗(yàn)氯氣的發(fā)現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)室制法氯氣的用途第32頁/共136頁(一)氯原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

氯元素在周期表中位置?原子結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)?氯元素有何特性?

查一查想一想原子結(jié)構(gòu):

典型非金屬性

(強(qiáng)氧化性)Cl得e-Cl-一、活潑的黃綠色氣體——氯氣+17287

第33頁/共136頁在實(shí)驗(yàn)室里,氯氣可以用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)來制取實(shí)驗(yàn)裝置制法原理MnO2+4HCl==MnCl2+2H2O+Cl2↑點(diǎn)燃收集裝置:尾氣處理:氣體發(fā)生裝置:固、液加熱向上排氣法(或排飽和食鹽水法)堿液(NaOH)吸收氧化劑還原產(chǎn)物還原劑氧化產(chǎn)物(二)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法跟據(jù)舍勒制氯氣原理,寫出化學(xué)方程式。指出氧化劑、還原劑

、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物。

想一想第34頁/共136頁氯氣有毒想一想怎樣聞氯氣(三)氯氣的性質(zhì)1.物理性質(zhì)(1)氯氣是黃綠色(2)有刺激性氣味,有毒的氣體(3)易液化(4)密度比空氣大(5)能溶于水(1體積水可溶解2體積氯氣)——加壓液化,貯存在鋼瓶中——向上排空氣法收集不能用排水法收集,可用排飽和食鹽水法收集應(yīng)該這樣干燥的氯氣常溫不與鐵反應(yīng)第35頁/共136頁聞氯氣的方法是:用手輕輕地在瓶口扇動(dòng),僅使極少量的氯氣飄進(jìn)鼻孔。

注意:

這是聞各種氣體氣味的方法。第36頁/共136頁2.氯氣的化學(xué)性質(zhì)(1)、氯氣與金屬反應(yīng)(2)、氯氣與非金屬反應(yīng)(3)、氯氣與水反應(yīng)(4)、氯氣與堿反應(yīng)第37頁/共136頁在一定條件(點(diǎn)燃或灼熱)下氯氣能否與金屬反應(yīng)?金屬的價(jià)態(tài)有什么規(guī)律?氯氣與銅反應(yīng)銅絲在氯氣里劇烈燃燒,產(chǎn)生棕黃色的煙,產(chǎn)物溶于水后,溶液呈藍(lán)綠色?,F(xiàn)象Cu+Cl2

===CuCl2點(diǎn)燃鐵與氯氣反應(yīng)現(xiàn)象鐵絲劇烈燃燒,產(chǎn)生—————色的————棕黃煙鈉與氯氣反應(yīng)現(xiàn)象劇烈燃燒,火焰呈————色,生成————晶體2Na+Cl2

===2NaCl灼熱2Fe+3Cl2

===2FeCl3點(diǎn)燃白色反應(yīng)規(guī)律:生成高價(jià)金屬的氯化物

?FeCl3和CuCl2能用它們的金屬與鹽酸反應(yīng)制取嗎?黃(1)氯氣與金屬反應(yīng)

?第38頁/共136頁例2:怎樣制取FeCl2。Fe+2HClFeCl2+H2↑例1:下列化合物中,不能由氯氣和相應(yīng)的金屬直接反應(yīng)來制取的是

A.FeCl3B.CaCl2C.FeCl2D.KCl(C)第39頁/共136頁請看實(shí)驗(yàn)錄像H2+Cl2===2HCl點(diǎn)燃或光照純凈的氫氣在氯氣中安靜地燃燒,發(fā)出蒼白色火焰,放出大量的熱,瓶口有大量白霧產(chǎn)生。燃燒:任何發(fā)光發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)叫做燃燒。燃燒不一定要有氧氣參加,燃燒的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)證明,在一定條件下,Cl2還能與P(煙霧)、S(熔融、過量)、C(電?。┑确墙饘僦苯踊稀?shí)驗(yàn)現(xiàn)象

一定條件(點(diǎn)燃或光照)下氯氣能與氫氣反應(yīng)氫氣和氯氣的混合氣體光照或點(diǎn)燃后發(fā)生爆炸。請看實(shí)驗(yàn)4-3錄像通過H2在Cl2中燃燒的實(shí)驗(yàn),你對燃燒的條件及其本質(zhì)有什么新的認(rèn)識?思考與交流(2)氯氣與非金屬反應(yīng)第40頁/共136頁(3)氯氣與水反應(yīng)次氯酸的性質(zhì):3、強(qiáng)氧化性漂白作用1、弱酸性Cl2+H2OHCl+HClO2、不穩(wěn)定易分解光照2HClO2HCl+O2↑

可用于自來水的殺菌、消毒,可用做漂白劑。閱讀與思考(1)打開自來水龍頭為何有刺激性氣味?(2)氯氣溶于水為何有殺菌、消毒作用?(3)干燥的Cl2有殺菌、消毒和漂白作用嗎?次氯酸酸性:H2CO3>HClO第41頁/共136頁液氯與氯水的區(qū)別?新制氯水與久置氯水的區(qū)別?液氯氯水分類成分

性質(zhì)純凈物混合物分子:離子:Cl2

,HClO,H2OH+,Cl-,ClO-分子:H2O離子:H+,Cl-新制有氧化性,無酸性和漂白性有酸性,強(qiáng)氧化性,能漂白,消毒,光照時(shí)HClO分解久置只有Cl2子實(shí)驗(yàn)室中使用的氯水只能現(xiàn)配現(xiàn)用,并盛放在棕色試劑瓶中只有酸性第42頁/共136頁例3、下列說法正確的是:

A、Cl2有毒,Cl-也有毒B、Cl和Cl-化學(xué)性質(zhì)一樣C、Cl2和Cl-都是黃綠色D、液氯并非氯水例4.將新制的氯水緩緩滴入預(yù)先滴有酚酞的NaOH溶液中,當(dāng)?shù)蔚揭欢繒r(shí)紅色完全褪去。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能有兩種:(1)是______________________________________(2)是_____________________________________________新制氯水中的HCl、HClO與NaOH發(fā)生中和反應(yīng),使NaOH無剩余。新制氯水中HClO具有漂白性,使紅色溶液褪色D第43頁/共136頁想一想根據(jù)氯氣與水的反應(yīng)原理,推測氯氣與NaOH能否發(fā)生反應(yīng)?若反應(yīng),其產(chǎn)物是什么?(4)氯氣與堿反應(yīng)2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O有效成分:NaClO2Ca(OH)2+2Cl2==Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O漂白粉、漂粉精漂白液有效成分:Ca(ClO)2第44頁/共136頁想一想(4)氯氣與堿反應(yīng)

氯氣跟堿反應(yīng)的化學(xué)方程式有規(guī)律嗎?氯氣+堿氯化物+次氯酸鹽+水日常Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO工業(yè)Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2+2HClO漂白原理:(反應(yīng)原理:強(qiáng)酸制取弱酸)氯水、漂白液、漂白粉、漂粉精的漂白作用都是因反應(yīng)生成的HClO第45頁/共136頁例4:漂白粉在空氣中易失效的原因是CaCl2易吸收空氣中的水分B.Ca(ClO)2見光易分解C.Ca(ClO)2與空氣中的水分和二氧化碳作用,生成HClOD.Ca(ClO)2易被空氣中的氧氣氧化例3:如圖所示,A處通入濕潤的Cl2,關(guān)閉B閥時(shí),C處的紅布看不到明顯現(xiàn)象,當(dāng)打開B閥后,C處紅布條逐漸褪色,則D中裝的是

A.濃H2SO4

B.NaOH溶液

C.H2OD.飽和NaCl溶液ABCDABC第46頁/共136頁(四)氯氣的用途

閱讀課本文,聯(lián)系氯氣的性質(zhì)歸納氯氣的用途及使用氯氣的注意事項(xiàng)。閱讀與思考第47頁/共136頁二、氯離子(Cl-)的檢驗(yàn)觀察實(shí)驗(yàn)4-6有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是:Ag+

+Cl–

==AgCl2Ag++CO32-==Ag2CO3Ag2CO3+2H+==2Ag++CO2

+H2O

某溶液中加入AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀,則可確定該溶液中一定有氯離子,這種說法對不對?

在被檢驗(yàn)的溶液中加入稀硝酸酸化,再滴入AgNO3溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則被檢液中含有Cl-。(2)方法和結(jié)論:(1)試劑:AgNO3溶液、稀硝酸

或在被檢驗(yàn)的溶液中滴入AgNO3溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶,則被檢液中含有Cl-。小結(jié)

?第48頁/共136頁氟

F9+927氯

Cl

17+17287

Br35碘

I

53砹

At

85+3528187+532818187+85281832187鹵素的原子結(jié)構(gòu)三、成鹽元素—鹵素

鹵素原子結(jié)構(gòu)有何相似點(diǎn)和不同點(diǎn)?由此推測它們化學(xué)性質(zhì)有何相似性和遞變性?想一想第49頁/共136頁最外層7個(gè)電子易得一個(gè)電子,核電荷數(shù)遞增電子層數(shù)遞增原子半徑依次增大得電子能力逐漸減弱原子結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定具氧化性氧化性逐漸減弱第50頁/共136頁鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)①對比Cl2,寫出Br2與Na、Fe反應(yīng)的化學(xué)方程式。1.與金屬反應(yīng):F2Cl2Br2

的氧化性強(qiáng),能把可變化合價(jià)的金屬氧化成高價(jià)的金屬鹵化物,I2

的氧化能力最弱,跟鐵反應(yīng)只奪取鐵的2個(gè)電子,生成FeI2。②對比Cl2,寫出F2

、Br2、I2與H2

反應(yīng)的化學(xué)方程式。它們發(fā)生反應(yīng)的條件相同嗎?③對比Cl2,寫出Br2與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式。I2+Fe=FeI2Br2+2Na=2NaBr3Br2+2Fe=2FeBr3第51頁/共136頁名稱反應(yīng)條件方程式氫化物穩(wěn)定性

F2

冷暗處爆炸 H2+F2====2HFHF很穩(wěn)定Cl2

光照或點(diǎn)燃 H2+Cl2=====2HClHCl穩(wěn)定Br2

高溫 H2+Br2======2HBrHBr較不穩(wěn)定I2

高溫、持續(xù)加熱H2+I2======2HI HI很不穩(wěn)定緩慢進(jìn)行

2.

鹵素與氫氣的反應(yīng)結(jié)論:

FClBrI隨著核電荷數(shù)的增多,原子半徑的增大,(1)鹵素單質(zhì)與H2化合的難易關(guān)系:F2>Cl2>Br2>I2(2)鹵化氫的穩(wěn)定性關(guān)系:HF>HCl>HBr>HI第52頁/共136頁Br2+H2O=====HBr+HBrO反應(yīng)越來越難以發(fā)生2F2+2H2O=====4HF+O2(特例)Cl2+H2O=====HCl+HClO3.鹵素與水反應(yīng)通式:X2+H2O=====HX+HXO(X:Cl、Br、I)I2+H2O=====HI+HIO第53頁/共136頁4.鹵素間的相互置換1.Cl2+2Br-

=====2Cl-+Br2

2.Cl2+2I-=====2Cl-+I(xiàn)2

3.Br2+2I-=====2Br-+I(xiàn)2

思考:根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),排出Cl2、Br2、I2的氧化性強(qiáng)弱順序及Cl-、Br-、I-的還原性強(qiáng)弱順序結(jié)論:氧化性:Cl2>Br2>I2

還原性:I->Br->Cl-第54頁/共136頁小結(jié)鹵素原子結(jié)構(gòu)的相似性,決定了單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的相似性。與金屬反應(yīng),生成鹵化物。與氫氣反應(yīng),生成鹵化氫。與水反應(yīng),生成鹵化氫和次鹵酸。鹵素原子結(jié)構(gòu)的差異性,決定了單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的差異性和遞變性與氫反應(yīng)的能力漸弱氫化物的穩(wěn)定性漸弱與水反應(yīng)的能力漸弱特性碘遇淀粉顯藍(lán)色。氟氣和水的反應(yīng):2F2+2H2O=4HF+O2

第55頁/共136頁第四章非金屬及其化合物第三節(jié)《硫和氮的氧化物》第56頁/共136頁二氧化硫的性質(zhì)探究第三節(jié)硫和氮的氧化物第一課時(shí)第57頁/共136頁

樂山大佛開鑿于唐玄宗開元初年(公元713年),為世界第一大石刻彌勒佛,“佛是一座山,山是一尊佛”是其真實(shí)寫照,請同學(xué)們仔細(xì)觀察,歷經(jīng)千年時(shí)間的流逝,是什么物質(zhì)使大佛鼻翼發(fā)黑,佛容暗淡呢?第58頁/共136頁一、硫的性質(zhì)1、物理性質(zhì):俗稱硫磺。淡黃色固體,難溶于水,可溶于酒精,易溶于CS2。2、化學(xué)性質(zhì)

常見化合價(jià)為-2,0,+4,+6,你能說出其代表物嗎?單質(zhì)硫會(huì)具有哪些化學(xué)性質(zhì)?思考與交流(2)還原性:S+O2===SO2點(diǎn)燃(1)氧化性:

Fe+S===FeS2Fe+3Cl2==2FeCl3△點(diǎn)燃第59頁/共136頁二氧化硫的物理性質(zhì)思考1:SO2的物理性質(zhì)體現(xiàn)在哪些方面?(顏色、狀態(tài)、氣味、毒性、密度、溶解性)探究1:請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來證明SO2是否易溶于水?探究過程:向裝有氣體的礦泉水瓶中加入1/5的水,立即旋緊好瓶蓋。振蕩,觀察現(xiàn)象并分析。二氧化硫探究現(xiàn)象:礦泉水瓶被壓成了扁平探究結(jié)論1:無色、有刺激性的有毒氣體,密度比空氣大,易液化、易溶于水第60頁/共136頁思考2:研究物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)可從哪些方面入手?①從組成上看:SO2一種非金屬氧化物,非金屬氧化物有很多是酸性氧化物,②從SO2中S元素的化合價(jià)看:推斷它應(yīng)具有怎樣的化學(xué)性質(zhì)?探究2:SO2溶于水僅僅是溶于水嗎?有沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的判斷依據(jù)是什么?二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)|酸性氧化物的通性第61頁/共136頁二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)|酸性氧化物的通性探究現(xiàn)象:1、溶液PH值<72、石蕊試液變紅,加熱后溶液顏色變淺3、澄清石灰水變渾濁探究過程:用三支試管分別各取少量剛才

礦水瓶中的SO2水溶液:

1、用PH試紙測溶液的PH值

2、滴入2-3滴石蕊試液,觀察溶液顏色的變化,再加熱,再觀察溶液顏色的變化

3、加入到另一支盛有澄清石灰水的試管中第62頁/共136頁SO2+H2OH2SO3(亞硫酸)(可逆號)探究結(jié)論2:

SO2溶于水,實(shí)質(zhì)上有部分與水發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。且體現(xiàn)了酸性氧化物的性質(zhì)。如:SO2能與水,與堿等發(fā)生反應(yīng)可逆反應(yīng):在同一條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。請同學(xué)們寫出SO2與水、NaOH溶液、Ca(OH)2溶液的反應(yīng)方程式。二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)|酸性氧化物的通性SO2與水的反應(yīng):第63頁/共136頁SSS(SO2)S-20+4+6思考3:根據(jù)SO2中S元素的化合價(jià)推斷它應(yīng)具有怎樣的化學(xué)性質(zhì)?(氧化性?還原性?或既有氧化性,又有還原性?)探究3:怎樣設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來證明SO2具有氧化性或還原性?二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)|氧化還原性第64頁/共136頁探究過程:向SO2的水溶液中各滴入幾滴酸性KMnO4溶液,觀察現(xiàn)象?探究現(xiàn)象:酸性KMnO4溶液褪色從SO2中S元素的化合價(jià)進(jìn)行理論探究:可知SO2還應(yīng)具有氧化性:如:SO2+2H2S=3S↓+2H2O探究結(jié)論3:既有氧化性,又有還原性二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)|氧化還原性現(xiàn)象分析:SO2具有還原性,能被酸性KMnO4溶液氧化,而使酸性KMnO4溶液褪色。第65頁/共136頁思考4:Cl2水具有漂白性,SO2的水溶液能否具有漂白性呢?二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)|漂白性現(xiàn)象分析:SO2跟某些有色物質(zhì)生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)。這種無色物質(zhì)易分解而使有色物質(zhì)恢復(fù)原來的顏色。探究結(jié)論4:SO2具有漂白性,其漂白原理與Cl2的漂白原理不同探究4:SO2的漂白原理與Cl2水的漂白原理是否相同?SO2的漂白性有什么特點(diǎn)?探究過程:加熱剛剛使品紅溶液褪色的SO2水溶液的試管,觀察試管中的顏色變化?探究現(xiàn)象:加熱后試管內(nèi)溶液由無色又恢復(fù)為紅色第66頁/共136頁2SO2+O22SO3催化劑SO3+H2O===H2SO4⑵可以漂白白紙漿、毛、絲、草編制品等⑶殺滅霉菌和細(xì)菌⑷作食物和干果的防腐劑⑴制造硫酸:二氧化硫的用途第67頁/共136頁二、三氧化硫的性質(zhì)1、物理性質(zhì):2、化學(xué)性質(zhì):酸性氧化物的通性(1)與水的反應(yīng)(2)與堿性氧化物反應(yīng)(3)與堿反應(yīng)沸點(diǎn)40℃,常溫下不為氣體第68頁/共136頁一、

SO2物理性質(zhì)無色、有刺激性氣味、有毒、易溶于水二、SO2化學(xué)性質(zhì)1、與水反應(yīng)生成酸

SO2+H2OH2SO3

2、與堿反應(yīng)生成鹽和水

SO2+2NaOHNa2SO3+H2O3、既有氧化性,又有還原性

2SO2+O22SO3

4、漂白性:

品紅溶液褪色催化劑課堂小結(jié)三、SO3的性質(zhì)第69頁/共136頁1.下列可以用來鑒別SO2和CO2

的方法是()A、通入紫色石蕊試液B、聞氣味

C、通入澄清石灰水D、通入品紅溶液中BD課堂練習(xí):2.在BaCl2的水溶液中通入SO2末見沉淀,把其分成兩份,向其中一份中A加入NH3,另一份B加入Cl2則()A、只有中A產(chǎn)生沉淀BaSO4

B、只有中產(chǎn)生沉淀

C、都不產(chǎn)生沉淀

D、都產(chǎn)生沉淀D第70頁/共136頁3.下列能說明SO2具有漂白作用的是()A.SO2能使酸性高錳酸鉀褪色

B.SO2能使品紅溶液褪色

C.SO2能溴水褪色

D.SO2難使品紅試液變紅B4.潮濕的氯氣和二氧化硫都具有漂白性,將氯氣和SO2在相同狀況下等體積混合后,其漂白性變化為

,其原因是

.寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式

.4.漂白性消失,Cl2和SO2作用生成了無漂白作用的HCl和H2SO4

2H2O+Cl2+SO2H2SO4+2HCl第71頁/共136頁氮的氧化物和環(huán)境保護(hù)第三節(jié)硫和氮的氧化物第二課時(shí)第72頁/共136頁一、二氧化氮和一氧化氮

放電(或高溫)1、自然固氮

N2+O2======2NO氮?dú)庠谕ǔ顩r下會(huì)變成NOX嗎?思考與交流1大氣中是否有NO存在呢?思考與交流22NO+O2====2NO2(紅棕色)第73頁/共136頁2、NO和NO2的性質(zhì)(2)化學(xué)性質(zhì)

2NO+O2==2NO23NO2+H2O==2HNO3+NO(1)物理性質(zhì)NO:無色、難溶于水、密度比空氣略大的氣體。NO2:紅棕色、有刺激性氣味、有毒氣體,密度比空氣大,易液化,易溶于水。第74頁/共136頁實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象解釋1將一支充滿NO2的試管倒立在盛有水的水槽中23制取少量的氧氣將氧氣慢慢的通入步驟1的試管中現(xiàn)在給你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),要求盡可能多地使NO2被水吸收。紅棕色氣體逐漸消失,水位上升,最后充滿試管的2/3,無色氣體充滿試管上部的1/3思考與交流3NO2+H2O=2HNO3+NO無色氣體變?yōu)榧t棕色氣體,又變?yōu)闊o色氣體,氣體體積減少,液面不斷上升2NO+O2==2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO2H2O2====2H2O+2O2↑催化劑第75頁/共136頁這個(gè)過程中要通入多少的O2,NO2才能完全轉(zhuǎn)變成HNO3呢?2NO+O2=2NO2--(1)3NO2+H2O=2HNO3+NO--(2)4NO2+O2+2H2O=4HNO3NO2與O2以4:1的體積比(物質(zhì)的量之比)混合,與足量的水反應(yīng)就可以完全轉(zhuǎn)變成硝酸。2NO+O2=2NO2--(1)3NO2+H2O=2HNO3+NO--(2)

4NO+3O2+2H2O=4HNO3NO與O2以4:3的體積比(物質(zhì)的量之比)混合,與足量的水反應(yīng)就可以完全轉(zhuǎn)變成硝酸。思考與交流

假如:是NO和O2混合呢?當(dāng)體積比是多少的時(shí)候跟足量的水反應(yīng)才能完全轉(zhuǎn)變成硝酸呢?思考與交流第76頁/共136頁三、SO2和NO2對大氣的污染第77頁/共136頁酸雨的危害第78頁/共136頁第79頁/共136頁第80頁/共136頁【思考和交流】(1)引起酸雨的罪魁禍?zhǔn)资钦l?(2)硫和氮的氧化物的主要來源是什么呢?(3)結(jié)合P87頁的圖,你是否能夠描述出酸雨形成的簡單過程嗎?(4)酸雨究竟有什么危害呢?(5)如何來防止酸雨的影響呢?(1)首要污染物有SO2、NO2、可吸入顆粒物(2)硫氧主要來自含硫礦物的燃燒,氮氧化物來自汽車尾氣。(3)硫酸型酸雨:SO2--SO3--H2SO4,酸雨P(guān)H小于5.6(4)酸雨的危害P87頁(5)防治酸雨的方法P88-資料卡片第81頁/共136頁SO2NO2物理性質(zhì)

化學(xué)性質(zhì)生成

紅棕色,有刺激性氣味的有毒氣體,密度比空氣大,易液化,易溶于水無色,有刺激性氣味的有毒氣體,密度比空氣大,易液化,易溶于水.S+O2SO2點(diǎn)燃①N2+O2=====2NO②2NO+O2=2NO21、與水反應(yīng):

3NO2+H2O=2HNO3+NO2、與堿反應(yīng)

2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O高溫放電或高溫課堂小結(jié)1、與水反應(yīng)

SO2+H2OH2SO32、與堿反應(yīng):

Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O3、與堿性氧化物反應(yīng):

CaO+SO2==CaSO34、氧化還原性5、漂白性第82頁/共136頁1、導(dǎo)致下列現(xiàn)象的主要原因與排放SO2有關(guān)的是()A、酸雨;B、光化學(xué)煙霧;C、臭氧空洞;D、溫室效應(yīng);課堂練習(xí)2、下列變化中,不屬于化學(xué)變化的是()A、SO2使品紅溶液褪色B、氯水使有色布條褪色;C、活性炭使墨水褪色D、漂白粉使某些染料褪色;3、與3.2克SO2所含的氧原子數(shù)相等的NO2的質(zhì)量是()A、3.2克;B、4.6克;C、6.4克;D、2.3克ACD第83頁/共136頁第四章非金屬及其化合物第四節(jié)《硫酸、硝酸和氨》第84頁/共136頁硫酸第四節(jié)氨硝酸硫酸第一課時(shí)第85頁/共136頁回憶稀硫酸性質(zhì):下列反應(yīng)有何現(xiàn)象?用電離方程式或離子方程式解釋原因思考與交流1:第86頁/共136頁

“實(shí)驗(yàn)室制取氫氣可以用鋅粒和稀硫酸反應(yīng)而不能用濃硫酸?!睆倪@句話可以得到什么信息暗示?“為什么初中已經(jīng)討論了稀硫酸的性質(zhì),高中還要討論硫酸的性質(zhì)?”試猜測本節(jié)討論內(nèi)容與初中有何不同?

濃硫酸性質(zhì)與稀硫酸不同,本節(jié)討論的是濃硫酸的特性。思考與交流2:濃度不同溶液組成不同性質(zhì)不同量變引起質(zhì)變在今后學(xué)習(xí)、解題中設(shè)計(jì)到硫酸的內(nèi)容一定要注意硫酸的濃度第87頁/共136頁濃H2SO4的特性

一、吸水性:可干燥:Cl2、O2、H2、N2、CO2、SO2、HCl等氣體不可干燥NH3、H2S等氣體嗎?知識點(diǎn)訓(xùn)練1:1、下列不能用濃硫酸干燥的氣體是()①Cl2②O2③SO2④H2⑤HCl⑥NH3⑦CO2A、①②③B、③④⑤⑦C、⑥D(zhuǎn)、全部能吸收水份,可作干燥劑C第88頁/共136頁

本報(bào)訊:(

通訊員劉燕晨2002年3月25日,報(bào)道)22歲的劉海洋原系清華大學(xué)機(jī)電系學(xué)生。據(jù)檢察機(jī)關(guān)指控,2002年一二月間,他先后兩次在北京動(dòng)物園熊山--黑熊、棕熊展區(qū),分別將事先準(zhǔn)備的濃硫酸,向上述展區(qū)內(nèi)的黑熊和棕熊進(jìn)行投喂、傾倒,致使3只黑熊、2只棕熊(均屬國家二級保護(hù)動(dòng)物)受到不同程度的損傷,給北京動(dòng)物園造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。從以上材料中,你可得出濃硫酸有什么特性?新聞閱讀第89頁/共136頁1、產(chǎn)生的有刺激性氣味的氣體是什么氣體?

2、整個(gè)過程中濃硫酸除了體現(xiàn)脫水性以外,你認(rèn)為還可能發(fā)生了什么反應(yīng)?思考與交流3:

二、脫水性1、刺激性氣味氣體是SO2。

2、有SO2氣體生成,證明濃硫酸還發(fā)生了氧化還原反應(yīng)現(xiàn)象:蔗糖變黑;體積膨脹;放出大量熱;產(chǎn)生有酸味、刺激性的氣體。

第90頁/共136頁脫水性:脫水性中“水”不是以H2O分子的形式存在,有機(jī)物中的氫、氧原子按2:1的個(gè)數(shù)比脫去,而生成水吸水性:吸水性中“水”以H2O的形式存在知識點(diǎn)訓(xùn)練2:

2、濃硫酸滴在木條上,過一會(huì)兒,木條變黑,該現(xiàn)象體現(xiàn)了濃硫酸的性質(zhì)是()A、吸水性B、脫水性C、酸性D、強(qiáng)氧化性脫水性和吸水性的區(qū)別B、第91頁/共136頁

三、強(qiáng)氧化性通過現(xiàn)象判斷寫出該反應(yīng)方程式,并標(biāo)出化合價(jià)變化。Cu+2H2SO4(濃)==CuSO4+SO2↑+2H2O?

該反應(yīng)中,濃硫酸起了什么作用?1、與金屬的反應(yīng):實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論與操作將銅絲放入盛有2ml濃硫酸的試管中無明顯現(xiàn)象按圖4-32加熱:冷卻后,將反應(yīng)后的液體倒入盛少量水的另一支試管中常溫下,不反應(yīng)反應(yīng)中有大量氣體產(chǎn)生,能使品紅溶液褪色有SO2氣體生成溶液變?yōu)樗{(lán)色有CuSO4生成第92頁/共136頁常溫下,濃硫酸可使鐵或鋁的表面生成一層致密的氧化膜,阻止了內(nèi)部金屬與濃硫酸進(jìn)一步反應(yīng),這種現(xiàn)象叫做鈍化。因此,可用鐵車或鋁車來運(yùn)輸濃硫酸。1、根據(jù)濃硫酸與銅反應(yīng)的原理,推測濃硫酸能否與鋅反應(yīng),產(chǎn)物有哪些?說明理由。2、已知“常溫下可以用鐵、鋁制容器來盛裝冷的濃硫酸”,據(jù)此可得出什么結(jié)論?思考與交流4:知識點(diǎn)訓(xùn)練3:

向50mL18mol/L的H2SO4溶液中加入足量的銅片,加熱使之反應(yīng),則充分反應(yīng)后,被還原的H2SO4的物質(zhì)的量為()

A、小于0.45mol

B、等于0.45mol

C、大于0.45mol

D、0.45mol和0.9mol之間A第93頁/共136頁2、與非金屬的反應(yīng)

濃硫酸使蔗糖脫水的過程中產(chǎn)生了有刺激性氣味SO2的氣體?試寫出碳與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式?!?H2SO4(濃)+C==2H2O+2SO2↑+CO2↑請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)該反應(yīng)中產(chǎn)生的H2O、SO2、CO2?說明:應(yīng)首先用無水硫酸銅驗(yàn)證水,然后用品紅驗(yàn)證SO2,再用高錳酸鉀氧化多余的SO2,接著再次驗(yàn)證SO2是否全部被氧化,最后才驗(yàn)證CO2。第94頁/共136頁四、硫酸的用途:第95頁/共136頁三、強(qiáng)氧化性二、脫水性濃硫酸的特性一、吸水性C+2H2SO4(濃)===CO2↑+2H2O+2SO2↑△Cu+2H2SO4(濃)===CuSO4+2H2O+SO2↑△濃硫酸的作用:氧化性。四、應(yīng)用課堂小結(jié)濃硫酸的作用:氧化性和酸性第96頁/共136頁(1)脫水性(2)吸水性(3)酸性(4)酸性和強(qiáng)氧化性(5)強(qiáng)氧化性(6)強(qiáng)酸性練習(xí):下列現(xiàn)象反映了硫酸的哪些主要性質(zhì)

(1)濃硫酸滴在木條上,過一會(huì)兒,木條變黑。

(2)敞口放置濃硫酸時(shí),質(zhì)量增加。

(3)鋅粒投入稀硫酸中,有氣泡產(chǎn)生。

(4)把銅片放入濃硫酸里加熱,有氣體產(chǎn)生。

(5)濃硫酸不能用來干燥硫化氫氣體。

(6)利用鐵跟稀硫酸反應(yīng)可制H2第97頁/共136頁2、鑒別稀硫酸和濃硫酸,既簡便又可靠的方法是

A、加酚酞試劑

B、用玻璃棒各蘸一滴涂在紙上

C、常溫下加入銅片

D、加入BaCl2溶液和硝酸3、向50mL18mol/L的H2SO4溶液中加入足量的銅片,加熱使之反應(yīng),則充分反應(yīng)后,被還原的H2SO4的物質(zhì)的量為:

A、小于0.45molB、等于0.45molC、大于0.45molD、0.45mol和0.9mol之間BA第98頁/共136頁濃、稀硫酸都是水和硫酸的混合物,為什么稀硫酸不能與銅反應(yīng)而濃硫酸可以呢?思考:在濃硫酸溶液和稀硫酸溶液中硫酸的存在形式有何不同?濃硫酸和銅反應(yīng)實(shí)質(zhì)是溶液中的哪種微粒在起作用?稀H2SO4:

H+、

SO42﹣濃H2SO4:

H+、

SO42﹣、

H2SO4分子第99頁/共136頁硝酸第四節(jié)氨硝酸硫酸第二課時(shí)第100頁/共136頁純硝酸顏色:氣味:狀態(tài):密度:溶解性:揮發(fā)性:讓我好好想想???無色有刺激性氣味液體密度比水大溶于水放熱可溶于水易揮發(fā)硝酸的物理性質(zhì)類似鹽酸第101頁/共136頁啟迪思考★

98%以上的濃硝酸稱“發(fā)煙硝酸”是煙還是霧?參考:是霧,因硝酸具有揮發(fā)性,揮發(fā)出來的硝酸與空氣中的水蒸氣形成硝酸小液滴。第102頁/共136頁硝酸的化學(xué)性質(zhì)★強(qiáng)酸性★不穩(wěn)定性

★強(qiáng)氧化性

第103頁/共136頁

★強(qiáng)酸性(HNO3=H++NO3-具有酸的通性)1、使指示劑變色:2、與活潑金屬反應(yīng)放出氫氣:3、與堿發(fā)生中和反應(yīng):4、與堿性氧化物反應(yīng):稀硝酸使紫色石蕊試液變紅,加熱不褪色.HNO3+NaOH=NaNO3+H2O2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O5、與某些鹽反應(yīng):?2HNO3+Na2CO3=2NaNO3+H2O+CO2第104頁/共136頁★不穩(wěn)定性

4HNO32H2O+4NO2+O2△或光照第105頁/共136頁

★強(qiáng)氧化性㈠實(shí)驗(yàn)1:在放有銅片的兩個(gè)試管里,分別加入少量的濃硝酸和稀硝酸?,F(xiàn)象:銅與濃硝酸反應(yīng)激烈,產(chǎn)生紅棕色氣體,溶液由無色變?yōu)榫G色。銅與稀硝酸反應(yīng)較緩慢,產(chǎn)生無色氣體,逸至試管口變?yōu)榧t棕色,溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色。Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO

↑+4H2O結(jié)論:硝酸具有強(qiáng)的氧化性,幾乎可以使所有金屬(金、鉑除外)氧化而生成硝酸鹽。濃硝酸和銅.swf濃稀第106頁/共136頁注意⑵常溫下,濃硝酸使鐵、鋁等金屬鈍化⑶氧化性:濃硝酸>稀硝酸⑷一般情況下:濃硝酸被還原為NO2

稀硝酸被還原為NO啟迪思考:如何書寫濃硝酸與銀反應(yīng)的化學(xué)方程式?⑴硝酸與金屬反應(yīng)不放出氫氣Ag+2HNO3(濃)=AgNO3+NO2+H2O⑸濃硝酸使石蕊試液變紅,加熱褪色第107頁/共136頁小知識

3體積濃鹽酸與1體積濃硝酸的混合物叫做王水,它的氧化能力更強(qiáng),金(Au)和鉑(Pt)不溶于硝酸,但溶于王水。幫你記憶(3:1)第108頁/共136頁

★強(qiáng)氧化性㈡

硝酸具有強(qiáng)的氧化性,能使許多非金屬(如碳、硫、磷),某些有機(jī)物(如松節(jié)油,鋸末等)及還原劑(如H2S、HI、HBr、SO2、Na2SO3等)氧化。啟迪思考:硫與濃硝酸反應(yīng)為什么不生成二氧化硫或亞硫酸?4HNO3(濃)+C=CO2+4NO2+2H2O

6HNO3(濃)+S=H2SO4+6NO2+2H2O

硝酸能把二氧化硫或亞硫酸繼續(xù)氧化。第109頁/共136頁知識總結(jié)

物理性質(zhì):色、味、態(tài)、溶解度和揮發(fā)性

★化學(xué)性質(zhì):不穩(wěn)定性強(qiáng)酸性強(qiáng)氧化性用途:是重要的化工原料;在實(shí)驗(yàn)室是重要的化學(xué)試劑第110頁/共136頁隨堂測試1.硝酸應(yīng)如何貯存?2.解釋為什么實(shí)驗(yàn)室制H2可用稀鹽酸或稀硫酸,而不能用稀的硝酸?答:應(yīng)放于棕色瓶中,儲存于陰暗處.

答:因?yàn)橄跛岵徽摑庀《季哂袕?qiáng)氧化性。用金屬與硝酸反應(yīng)時(shí),H+不能得到電子,只能是HNO3中的N得到電子,故不能得到氫氣!第111頁/共136頁3.填空酸的通性不穩(wěn)定性強(qiáng)氧化性4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑△光照稀硝酸使紫色石蕊試液變紅熱的濃硝酸使紅熱的碳燃燒久置的濃硝酸呈黃色事實(shí)化學(xué)方程式性質(zhì)C+4HNO32H2O+4NO2↑(濃)+CO2↑△第112頁/共136頁

5.

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