学年高中化学人教版必修第二册学案72 乙烯与有机高分子材料 Word版含答案.docx
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学年高中化学人教版必修第二册学案72乙烯与有机高分子材料Word版含答案
第7章有机化合物
第二节乙烯与有机高分子材料
学习目标
1、了解乙烯分子的结构、性质与用途。
2、初步掌握加成反应、加聚反应的概念。
3、初步认识有机高分子化合物的分类、用途。
自主预习
1、乙烯
结构：
分子式——C2H4（最简式：
CH2）
电子式——H:
C:
:
C:
H
结构式——
结构简式——CH2=CH2“C=C”称为碳碳双键，不能省去。
比例模型
球棍模型
乙烯为平面结构，所有原子共平面。
性质：
乙烯是一种无色、稍有气味儿的气体、密度比空气的略小，难溶于水
乙烯分子中含有碳碳双键，碳碳双键使乙烯表现出较活泼的化学性质。
（1）氧化反应
①燃烧反应
现象：
在空气中燃烧，火焰明亮伴有黑烟，生成二氧化碳和水，放出大量的热。
②与强氧化剂反应
乙烯能使酸性高锰酸钾褪色且生成CO2气体。
（2）加成反应
有机分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应叫做加成反应。
1,2-二溴乙烷
除了溴，在一定条件下，还可以与氯气、氢气、氯化氢和水等物质反生加成反应。
工业制乙醇
（3）加聚反应
由不饱和的相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量大的化合物，这样的反应是加成反应的同时又是聚合反应，简称加聚反应。
单体聚合物
-CH2-CH2-链节，链节的数目n为聚合度。
用途：
是石油化学工业重要的基本原料、植物生长调节剂。
通过一系列化学反应，可以从乙烯得到有机高分子材料、药物等成千上万种有用的物质。
其产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平。
2、烃
（1）定义：
仅含碳、氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，也称为烃。
（2）分类：
根据烃分子中碳原子键成键方式不同
根据碳骨架不同
（3）简单烃的结构特点
烃
甲烷
乙烯
乙炔
电子式
化学键
C-H
H-C和C=C
H-C和C≡C
分子结构特点
正四面体
平面
直线
乙炔所有原子共线；乙烯、苯所有原子共面。
思考：
（1）比较甲烷和乙烯的化学性质，分析其与二者的分子结构之间存在哪些联系，与同学讨论。
（2）乙炔是甲烷或乙烯的同系物吗？
为什么？
解答：
（1）乙烯分子存在碳碳双键，甲烷分子没有。
固乙烯可以发生加成反应，甲烷不能。
（2）不是，因为同系物是指结构相似、分子组成相差若干个CH2原子团的有机化合物，而乙炔与甲烷、乙炔与乙烯在分子结构和分子组成上都不符合上述条件。
3、有机高分子材料
1、塑料的主要成分是，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等。
性能：
、、、等
2、橡胶是一种具有的高分子材料。
天然橡胶的主要成分。
3、纤维
性能：
、、、、不易虫蛀等。
用途：
除制衣服外，还可制成绳索、；飞机、船舶的结构材料等。
答案：
合成树脂强度高密度小密度小易加工高弹性聚异戊二烯
强度高弹性好耐磨耐化学腐蚀渔网
重点强化
1、有机物共线共面问题
碳碳单键可以任意旋转，双键、三键或苯环不能旋转。
（1）结构中每出现一个饱和碳原子，则整个分子不共面
（2）结构中每出现一个饱和碳碳双键，至少6个原子共面。
（3）结构中每出现一个碳碳三键，至少4个原子共线。
（4）结构中每出现一个苯环，至少有12个原子共面。
至少有8原子共面。
最多有10原子共面。
2、加聚反应的判断
（1）加聚反应产物的判断
含一个C=C的小分子加聚时，双键打开，彼此连接形成高分子化合物。
含C=C-C=C的小分子加聚时，破两头，移中间，形成高分子化合物。
含有双键的不同小分子发生加聚反应时，彼此双键打开，形成高分子有机化合物。
（2）加聚产物对单体的判断
已知加聚产物的结构简式，可用“单双键互换,碳超过4价不相连法”判断合成它的单体。
去掉加聚产物两端的括号。
将主链的单键改为双键，碳碳双键改为单键。
从左到右检查碳原子的价键，去掉不符合4个价键碳原子的价键。
3、甲烷、乙烯结构、性质的比较
甲烷
乙烯
结构特点
正四面体
平面四边形
与溴反应
试剂
溴蒸气
溴水或溴的四氯化碳溶液
条件
光照
无
类型
取代
加成
酸性KMnO4溶液
不褪色
褪色
燃烧
火焰成淡蓝色
火焰明亮伴有黑烟
鉴别
利用溴水或酸性高锰酸钾溶液
①、使酸性高锰酸钾或溴水褪色：
含有碳碳双键的物质。
②、使溴水褪色的原因：
含不饱和键发生加成反应、有机溶剂萃取、与还原性物质反应。
4、烃完全燃烧的规律及应用
①、等物质的量的不同烃燃烧时的耗氧规律：
（1）耗O2量取决于（x+y/4），（x+y/4）越大，消耗氧气越多。
（2）产生CO2的量取决于x，x越大，产生CO2的量越多。
（3）产生H2O的量取决于y，y越大，产生H2O的量越多。
练习、等物质的量的下列烃完全燃烧时，耗氧量最大的是（D）
A．CH4B．C2H4C．C2H2D．C3H4
②．等质量的不同烃完全燃烧时的耗氧规律：
氢元素的质量分数H%越大，消耗O2越多，产生的H2O越多；反之碳元素的质量分数C%越大，消耗O2越少，产生的CO2则越多。
或者说等质量的烃完全燃烧时，消耗氧气的量取决于CxHy中y/x的值，此值越大，耗氧量越多。
练习、等质量的下列烷烃，完全燃烧消耗氧气最多的是（A）
A．CH4B．C2H6C．C3H8D．C6H14
3、总物质的量一定的混合烃的燃烧；只要各组分每mol物质耗O2量相同，则完全燃烧时，其耗氧量为定值。
只要碳原子数相等则产生的CO2的量为定值；只要氢原子数相等则产生的H2O的量为定值.
4、总质量一定的混合烃的燃烧；含氢质量分数相等，完全燃烧生成水的量保持不变；含碳质量分数相等，完全燃烧生成的二氧化碳的量保持不变。
5、最简式相同的烃（或有机物），无论以何种比例混合，只要混合物总质量一定，完全燃烧耗氧量为定值，产生的CO2和H2O的量总是一个定值。
练习、下列各组物质中，只要总质量一定，不论以何种比例混和，完全燃烧生成二氧化碳和水的质量也总是定值的是（B）
A．丙烷和丙稀B.乙烯和环丙烷C.乙烯和丁烯D.甲烷和乙烷
练习、在一密闭容器中充入一种气态烃和足量的氧气，用电火花点燃完全燃烧后，容器中的气体体积保持不变，若气体均在120℃和相同压强下测定，这种烃可能是（A）
A．CH4B．C2H6C．C2H4D．C3H6
课后练习
1、下列说法正确的是（）
A.乙烯的电子式为
B.乙烯的球棍模型为
C.乙烯分子是空间平面结构D.乙烯的结构简式为CH2CH2
2、下列关于乙烯的叙述中,不正确的是（ ）
A.乙烯的化学性质比乙烷活泼
B.乙烯燃烧时,火焰明亮,同时伴有黑烟
C.乙烯可作香蕉等水果的催熟剂
D.乙烯双键中的一个键可以断裂,容易发生加成反应和取代反应
3、关于化合物2—苯基丙烯（
），下列说法正确的是（）
A.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.可以发生加成聚合反应
C.分子中所有原子共平面
D.易溶于水及甲苯
4、关于天然橡胶
的下列叙述中,不正确的是（ ）
A.天然橡胶是天然高分子化合物
B.天然橡胶受空气、日光作用,不会被氧化而老化
C.天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂
D.天然橡胶含有双键,能发生加成反应
5、与乙烯所含碳、氢元素的百分含量相同,但与乙烯既不互为同系物又不互为同分异构体的是（）
A.环丙烷（
）
B.乙烷
C.甲烷
D.
6、有机物的结构可用“键线式”表示,如
可简写为
。
有机物X的键线式为
下列说法不正确的是（ ）
A.X的化学式为C8H8
B.有机物Y是X的同分异构体,且属于芳香烃.则Y的结构简式为
C.X能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.X与足量的H2在一定条件下反应可生成饱和烃Z,Z的一氯代物有4种
7、以下反应属于取代反应的是（ ）
A.乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
C.甲烷与氯气混合光照一段时间后黄绿色褪去
D.苯使溴水褪色
8、已知:
①1mol某链烃最多能和2molHCl发生加成反应,生成1mol氯代烷,②1mol该氯代烷能和8molCl2发生取代反应,生成只含碳元素和氯元素的氯代烷。
该链烃可能是（ ）
A.CH3CH=CH2B.CH2=CHCH=CH2C.CH3CH=CHCH3D.CH2=CH2
9、下列各反应属于加成反应的是（ ）
A.CH4+2O2
CO2+2H2OB.CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br
C.CH4+Cl2
CH3Cl+HClD.2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O
10、PVC是聚氯乙烯的英文缩写,为保证PVC塑料制品的性能,通常需要加入多种有机助剂。
下列选项中的事实均能支持“PVC保鲜膜给人体健康带来危害”假设的是（ ）
①PVC塑料属于高分子材料
②使用的有机助剂有毒
③含氯的化合物不一定有毒
④在高温下会分解出有害物质
A.①②B.③④C.②④D.①③
11、如图表示球棍模型,小球表示原子序数小于10的原子,短线表示化学键,每个原子都到达稳定结构。
下列有关说法正确的是（ ）
A.M分子的所有原子共面
B.0.1mol·L-1的N溶液中H+的物质的量浓度为0.1mol·L-1
C.L存在同分异构体
D.M、L都是烃类
12、下列关于天然橡胶的叙述不正确的是（ ）
A.天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂B.天然橡胶是天然高分子化合物
C.天然橡胶含有碳碳双键,能发生加成反应D.天然橡胶受空气、日光作用,会被还原而老化
答案以及解析
1答案及解析：
答案：
C
解析：
A.乙烯分子中碳碳以双键相连,碳剩余价键被H饱和,由此写出电子式为
故A错误;B.乙烯分子中的碳原子半径应该大于氢原子,乙烯正确的球棍模型为:
故B错误;C.乙烯分子是平面结构,六个原子在同一平面上,故C正确;D.乙烯分子中含有碳碳双键,乙烯正确的结构简式为:
CH2=CH2,故D错误。
故选C.
2答案及解析：
答案：
D
解析：
乙烯分子中的双键有一个易断裂,使得乙烯容易发生加成反应,但并不易发生取代反应。
3答案及解析：
答案：
B
解析：
A错，2-苯基丙烯中含有
，能使酸性高锰酸钾溶液褪色：
B对，2—苯基丙烯中含有
，可以发生加成聚合反应。
C错，2-笨基丙烯分子中含有一个一
，所有原子不可能共平面。
D错，2—苯基丙烯属于烃，难溶于水，易溶于甲苯。
4答案及解析：
答案：
B
解析：
天然橡胶
的链节中含有C=C键,受日光、空气作用,会逐渐因氧化而老化.
5答案及解析：
答案：
A
解析：
A项
的分子式为
最简式为
与乙烯最简式相同,分子中不含碳碳双键,与乙烯既不是同系物又不是同分异构体,正确;B项,乙烷的最简式为
与乙烯不具有相同的最简式,二者的碳、氢百分含量不同,错误;C项,甲烷的最简式为
与乙烯不具有相同的最简式,错误;D项,
的最简式为
与乙烯具有相同的最简式,分子中含碳碳双键,与乙烯互为同系物,错误。
6答案及解析：
答案：
D
解析：
根据键线式的书写特点,可知
的分子式为
故A正确;
属于芳香烃,其和
的分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,故B正确.有机物X中含有碳碳双键,具有烯烃的性质,能被高锰酸钾氧化而使酸性商锰酸钾溶液褪色,故C正确;X和氢气加成以后,所有的双键变为单键.该烃为
.根据对称性原则.该烃中共有两种不同化学环境的氢原子,所以Z的一氯代物有2种,故D错误。
7答案及解析：
答案：
C
解析：
A.乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色属于氧化还原反应,故A错误;B.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色属于加成反应,故B错误;C.甲烷与氯气混合光照一段时间后黄绿色褪去属于取代反应,故C正确;D.苯使溴水褪色,是苯萃取了溴水中的溴,没有发生化学变化,故D错误;故选C。
8答案及解析：
答案：
B
解析：
由①可知一个该烃分子中含有2个碳碳双键,由②可知①中生成的氯代烷的一个分子中含有8个氢原子,除去由加成反应带来的2个氢原子,原烃的一个分子中含有6个氢原子,综合上述分析可知,只有B项符合要求。
9答案及解析：
答案：
B
解析：
加成反应的生成物只有一种,所以B项正确。
10答案及解析：
答案：
C
解析：
①高分子材料不一定对人体有害,与健康无关,故①错误;②PVC塑料所含的增塑剂（有机助剂）有毒,不宜用聚氯乙烯塑料制品盛装食品或直接接触食品,故②正确;③含氯的化合物不一定有毒和PVC与健康无直接关系,故③错误;④PVC在高温或光照老化过程中会分解出HCl等有害物质,故④正确;故选C.
11答案及解析：
答案：
A
解析：
小球表示原子序数小于10的原子,短线表示化学键,每个原子都到达稳定结构,由图可知,发生CH2=CH2+HF→CH3CH2F。
M为乙烯,含碳碳双键,为平面结构,M分子的所有原子共面,故A正确;N为HF,为弱酸,不完全电离,因此0.1mol·L-1的N溶液中H+的物质的量浓度小于0.1mol·L-1,故B错误;由乙烷中6个H相同可知,L为CH3CH2F,只有一种结构,不存在同分异构体,故C错误;M为烃类,L不为烃类,故D错误。
12答案及解析：
答案：
D
解析：
A.天然橡胶是有机物,易溶于汽油、苯等有机溶剂,故正确;B.天然橡胶属于天然高分子化合物,故正确;C.天然橡胶中含有碳碳双键,能发生加成反应,故正确;D.天然橡胶含有碳碳双键,受空气、日光作用会被氧化而老化,故错误;故选D。
课堂练习
1、下列关于有机物的叙述中,正确的是（ ）
A.都是含碳元素的化合物B.只含有碳元素和氢元素
C.含有碳元素的一定是有机物D.有机物都难溶于水
2、下列反应属于取代反应的是（ ）
A.CH4
C+2H2B.2HI+Cl2
2HCl+I2
C.CH4+2O2
CO2十2H2OD.C2H6+Cl2
C2H5Cl+HCl
3、下列烷烃在光照条件下与氯气反应,只生成一种一氯代物的是（ ）
A.CH3CH2CH2CH3B.
C.
D.
4、下列说法正确的是（ ）
A.金刚石和石墨互为同位素B.C2H6和C5H12 互为同系物
C.C2H4和C2H6互为同系物D.CH3CH2CH2CH3和CH3CH（CH3）2 互为同系物
5、有A、B两种烃,含碳的质量分数相同,关于A、B的下列说法正确的是（ ）
A.A和B一定是同分异构体
B.A和B不可能是同系物
C.A和B的实验式一定相同
D.各取1molA和B完全燃烧生成CO2的质量一定相同
6、下列关于有机化合物的说法中,正确的是（ ）
A.凡是含碳元素的化合物都属于有机化合物
B.易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质一定是有机化合物
C.所有的有机化合物都很容易燃烧
D.有机化合物的同分异构现象是有机化合物种类繁多的重要原因之一
7、下列分子式表示的不一定是纯净物的是（ ）
A.C3H7C1B.CH2Cl2C.CHCI3D.C3H8
8、下列关于同分异构体的说法错误的是（ ）
A.结构不同、性质相同、化学式相同的物质互称同分异构体
B.同分异构现象是导致有机物数目众多的重要原因之一
C.相对分子质量相等、结构不同的有机物,不一定属于同分异构体
D.同分异构体之间,相对分子质量和各元素百分含量一定相同
9、作为汽车动力燃料的汽油,其主要成分是异辛烷,其结构简式如下:
下列各式肯定与上述异辛烷互为同系物的是（）
A.C2H4B.C8H18C.C7H16D.C6H12
10、下列说法正确的是（ ）
A.乙烷的一氯代物同分异构体有1种,二氯代物的同分异构体有3种
B.丙烷的一氯代物同分异构体有2种,二氯代物的同分异构体有5种
C.正丁烷的一氯代物同分异构体有2种,二氯代物的同分异构体有5种
D.正戊烷的一氯代物同分异构体有3种,二氯代物的同分异构体有9种
11、下列反应中前者属于取代反应,后者属于加成反应的是（ ）
A.甲烷与氯气混合后光照反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应;苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷
C.苯与浓硝酸和浓硫酸的混合液加热反应;乙烯与水在一定条件下生成乙醇的反应
D.在苯中滴入溴水,溴水层变无色;乙烯生成聚乙烯的反应
12、下列叙述正确的是（ ）
A.分子式相同,各元素质量分数也相同的物质是同种物质
B.通式相同的不同物质一定属于同系物
C.分子式相同的不同物质一定是同分异构体
D.相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体
答案以及解析
1答案及解析：
答案：
A
解析：
A项，有机物一定含有碳元素，所以正确；B项，有的有机物还含有氧元素等其他元素，如乙醇含有C、H、O二种元素，所以错误；C项，有机物含有碳元素，但含有碳元素的不一定都是有机物，如CO等，所以错误；D项，不是所有的有机物都难溶于水，如乙醇易溶于水，所以错误。
2答案及解析：
答案：
D
解析：
取代反应是指有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
A项明显不符合;取代反应是有机反应,反应物中至少要有一种是有机物,而B项反应为无机反应,故B项错误;C项为氧化反应;D项,乙烷分子中的一个氢原子被一个氯原子所取代,属于取代反应。
3答案及解析：
答案：
C
解析：
要判断一氯代物的种数,需要对烃中氢原子种数进行判断.采用等效氢的方法:
A项,
有2种氢原子,其一氯代物有2种;B项,
有2种氢原子,其一氯代物有2种;C项,
有1种氢原子.其一氯代物有1种;D项,
有4种氢原子.其一氯代物有4种.
4答案及解析：
答案：
B
解析：
结构相似分子组成相差若干个CH2原子团的有机物互为同系物，A．金刚石和石墨互为同素异形体，A错误；B．C2H6和C5H12均是烷烃，二者互为同系物，B正确；C．C2H4和C2H6分别是烯烃和烷烃，不能互为同系物，C错误；D．CH3CH2CH2CH3和CH3CH（CH3）2的分子式相同而结构不同，二者互为同分异构体，D错误，答案选B。
5答案及解析：
答案：
C
解析：
因A、B为两种烃.含碳的质量分数相同,则氢元素的质量分数也相同.因此A、B的实验式一定相同,C项正确;实验式相同,不一定是同分异构体.如C2H4与C3H6,A项错误;若实验式为CH2,则
与
互为同系物,B项错误;若取等质量的A和B完全燃烧生成CO2的质量一定相同,但若等物质的量的A和B,则完全燃烧后生成CO2不一定相同。
6答案及解析：
答案：
D
解析：
含碳元素的化合物绝大多数属于有机物,但有少数例外,如CO、CO2、碳酸及碳酸盐等,有机化合物大多数难溶于水,易溶于有机溶剂,但有些无机物的溶解性与有机物相似,如单质溴和碘等,大多数有机物很容易燃烧,但有少数例外,如CCl4等。
故选项A、B、C说法均不正确。
7答案及解析：
答案：
A
解析：
A项,C3H7C1有两种结构,因此表示的不一定是纯净物,符合题意;B项,甲烷是正四面体结构,因此CH2Cl2只表示一种结构,不符合题意;C项,CHl3只表示一种结构,不符合题意;D项,C3H8只表示一种结构,不符合题意。
8答案及解析：
答案：
A
解析：
A项,不同类别的同分异构体之间的化学性质不同,相同类别的同分异构体之间的化学性质相似,所以错误,符合题意;B项,有机物数目众多的原因之一是同分异构体现象的存在,所以正确,不符合题意;C项,相对分子质量相等的物质,分子式不一定相同,因此不一定属于同分异构体,所以正确,不符合题意;D项,同分异构体的分子式相同,则相对分子质景和各元素百分含量一定相同,所以正确,不符合题意。
9答案及解析：
答案：
C
解析：
异辛烷为饱和烷烃,分子式为C8H18,与四种物质相差一个或多个CH2原子团的只有C7H16,所以C项正确。
10答案及解析：
答案：
D
解析：
乙烷分子中只有一种氢原子,所以一氯代物同分异构体只有1种,二氯代物的同分异构体有2种,A错误;丙烷分子中有2种氢原子,故一氯代物同分异构体有2种,二氯代物的同分异构体有4种,即CH3CH2CHCl2、CH3CCl2CH3、CH3CHClCH2Cl、ClCH2CH2CH2Cl,B错误;正丁烷分子中有2种氢原子,所以一氯代物同分异构体有2种,二氯代物的同分异构体有6种,即CH3CH2CH2CHCl2、CH3CH2CHClCH2Cl、CH3CHClCH2CH2Cl、CH2ClCH2CH2CH2Cl、CH3CCl2CH2CH3、CH3CHClCHClCH3,C错误;正戊烷分子中有3种氢原子,故一氯代物同分异构体有3种:
CH3CH2CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CH2CHClCH3、CH3CH2CHClCH2CH3;当一氯代物为CH3CH2CH2CH2CH2Cl时,二氯代物有5种:
CH3CH2CH2CH2CHCl2、CH3CH2CH2CHClCH2Cl、CH3CH2CHClCH2CH2Cl、CH3CHClCH2CH2CH2Cl、CH2ClCH2CH2CH2CH2Cl;当一氯代物为CH3CH2CH2CHClCH3时,二氯代物还有3种:
CH3CH2CH2CCl2CH3、CH3CH2CHClCHClCH3、CH3CHClCH2CHClCH3;当一氯代物为CH3CH2CHClCH2CH3时,二氯代物还有1种:
CH3CH2CCl2CH2CH3,故正戊烷的二氯代物的同分异构体共有9种,D正确。
11答案及解析：
答案：
C
解析：
A、甲烷和氯气混合光照一段时间后,甲烷中的氢原子被氯原子所代替生成氯代物,所以属于取代反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色,是高锰酸钾和乙烯发生了氧化反应的结果,故A错误;
B、乙烯中的双键断裂,每个碳原子上结合一个溴原子生成1,2-二溴乙烯,所以属于加成反应;苯和氢气在一定条件下反应生成环己烷也是加成反应,故B错误;
C、在浓硫酸和加热条件下,苯环上的氢原子被硝基取代生成硝基苯,所以属于取代反应;在一定条件下,乙烯中的双键断裂,一个碳原子上结合一个氢原子,另一个碳原子上结合羟基,生成乙醇,该反应属于加成反应,故C正确;
D、苯能萃取溴水中的溴而使水层无色,不是加成反应是萃取;乙烯生成聚乙烯的反应属于加聚反应,故D错误.
故选C.
12答案及解析：
答案：
C
解析：
分子式相同的物质.各元素质量分数必相同,但结构不一定相同,所以不一定是同种物质;通式相同的不同物质不一定是同系物,也可能是同分异构体或是其他关系;相对分子质量相同,分子式不一定相同,如NO和C2H6等,因此不一定是同分异构体。
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