内容正文:
第二单元
食品中的有机化合物
学习目标 重点难点
1.以乙醇、乙酸、乙酸乙酯为例认识有机化合物中的官能团。
2.认识乙醇、乙酸的结构及其主要性质与应用;结合典型实例认识官能团与性质的关系。
3.结合实例认识高分子、油脂、糖类、蛋白质等有机化合物在生产、生活中的重要应用。 重点 1.乙醇和乙酸的结构与性质。
2.酯和油脂的性质。
3.糖类、蛋白质和氨基酸的性质。
难点 1.乙醇的催化氧化反应。
2.乙酸的酯化反应。
第1课时 乙醇
目录
新知探究(一)——乙醇的结构与性质
新知探究(二)——乙醛 官能团
课时跟踪检测
4
乙醇的结构与性质
新知探究(一)
1.乙醇的组成与结构
乙醇的分子式:________,结构式:________________,结构简式:
_____________________。
2.乙醇的物理性质
乙醇是无色、有特殊香味的液体,密度比水___,___挥发,与水以任意比互溶,是优良的有机溶剂。
[微点拨] 99.5%的酒精称为无水酒精,75%的酒精用于消毒。这里的百分数是体积比。
C2H6O
C2H5OH或C2H5—OH
小
易
3.乙醇的化学性质
(1)乙醇和钠的反应
实验
操作
实验
现象 ①钠开始沉于试管底部,最终慢慢消失,产生___________ 气体;
②烧杯内壁有_____产生;
③向烧杯中加入澄清石灰水_________
无色可燃性
水珠
不变浑浊
实验
结论 乙醇与钠反应生成_____,化学方程式为
_______________________________________
续表
[微点拨] 乙醇分子中与碳原子相连的氢不能被置换,被钠置换的是羟基上的氢原子。
H2
2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑
(2)氧化反应
①燃烧
a.化学方程式: _______________________________。
b.现象:产生_______火焰,放出 __________。
CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O
淡蓝色
大量的热
②催化氧化
实验操作
实验现象
化学
方程式 2Cu+O2 2CuO,CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O
总反应:______________________________________
红
黑
红
刺激性
2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
[微点拨]
乙醇与钠反应时,断裂化学键①,催化氧化时,断裂化学键①③,故醇类物质中与羟基相连的碳原子上有氢时,才能发生催化氧化。
应用化学
“固体酒精”也称固化酒精,因使用、运输和携带方便,燃烧时对环境的污染较少,与液体酒精相比比较安全,作为一种固体燃料,广泛应用于餐饮业、旅游业和野外作业等。
1.“固体酒精”是酒精的固体形态吗?为什么?
提示:不是。常温下纯净的酒精是液体不是固体。
2.分子式为C2H6O的有机物一定是酒精吗?
提示:不一定。可能是CH3OCH3。
3.乙醇分子中的6个H原子的性质一样吗?
提示:乙醇分子中的H原子连接的原子不相同,性质也不相同。
4.能用乙醇萃取碘水中的碘吗?
提示:不能。因为乙醇易溶于水,所以乙醇不能作碘水中碘的萃取剂。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)乙醇是良好的有机溶剂,可以用来萃取溴水中的溴。( )
(2)乙醇与钠的反应比水与钠反应缓慢。( )
(3)可用无水硫酸铜检验工业酒精中是否有水。( )
[题点多维训练]
×
√
√
(4)工业酒精常用于环境消毒杀菌。 ( )
(5)乙醇分子式为C2H6O,分子中的6个氢原子完全相同。( )
(6)所有的醇类物质都可以发生催化氧化。( )
×
×
×
2.下列有关酒以及乙醇的说法不正确的是 ( )
A.装运乙醇的包装箱应贴“易燃品”的标识
B.由于乙醇能够溶解很多有机物和无机物,所以可用乙醇提取中药的有效成分
C.由于乙醇能够与水以任意比例互溶,所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒
D.由于乙醇的密度比水的小,所以乙醇中的水可以通过分液的方法除去
√
解析:互不相溶的两种液体可以采用分液法来分离,乙醇和水是互溶的,不能通过分液分离,可以向混合液中先加入生石灰后通过蒸馏来获得纯净的乙醇,D错误。
3.下列关于乙醇的说法中正确的是 ( )
A.乙醇结构中有—OH,所以乙醇溶于水,可以电离出OH-而显碱性
B.乙醇燃烧生成二氧化碳和水,说明乙醇具有氧化性
C.乙醇与钠反应可以产生氢气,所以乙醇显酸性
D.乙醇与钠反应非常平缓,所以乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼
√
解析:乙醇不能电离出氢氧根离子,—OH和OH-是完全不同的粒子,乙醇的氧化反应表现的是乙醇的还原性;乙醇与钠反应比水与钠反应缓慢,说明乙醇分子中羟基上的氢原子不如水分子中的氢原子活泼,水呈中性,所以乙醇不显酸性。
4.乙醇分子中的各种化学键如图所示,关于乙醇在各种反应中断键的说法不正确的是 ( )
A.和金属钠反应时断裂①
B.在铜催化共热下与O2反应时断裂①和③
C.在铜催化共热下与O2反应时断裂①和⑤
D.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤
√
解析:乙醇与钠反应生成乙醇钠,是羟基中的O—H 键断裂,A正确;乙醇催化氧化生成乙醛时,断裂①和③,B正确,C错误;乙醇完全燃烧时,①②③④⑤全部断裂,D正确。
5.乙醇是生活中常见的有机物,能进行如图所示的多种反应,A、C都是有机物。
写出下列反应的化学方程式。
反应①:____________________________________;
反应②:____________________________________;
反应③:____________________________________。
2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑
CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O
2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
乙醛 官能团
新知探究(二)
1.乙醛
(1)结构
乙醛的结构式为___________,结构简式为____________________,
分子中含有________(醛基)。
CH3CHO或
—CHO
(2)乙醛的性质
①物理性质:具有特殊气味的液体。
②化学性质
乙醛有较强的还原性。在适当条件下,乙醛可被氧化为乙酸,化学方程式为_______________________________。
2CH3CHO+O2 2CH3COOH
2.甲醛
(1)结构
甲醛的结构式为 ,结构简式为HCHO。甲醛、乙醛都含醛基—CHO,二者互为________。
(2)物理性质:甲醛是一种___色、有_______气味的____体,甲醛对人体有害,要注意防止装修材料中挥发出的甲醛气体。
(3)用途:甲醛的水溶液俗称__________,常用于种子的杀菌消毒和标本的_____等。
同系物
无
刺激性
气
福尔马林
防腐
3.官能团
(1)定义:对物质性质起着决定性作用的基团。
(2)实例
物质 CH3CH2OH CH3CHO CH2==CH2 CH≡CH
所含官能团 ______ ________ —C≡C—
官能团的名称 ______ 醛基 __________ _________
—OH
—CHO
羟基
碳碳双键
碳碳三键
1.将下列有机物与所含的官能团用短线连接起来。
①CH3CH2Cl A.硝基
② B.碳碳双键
③CH3CHO C.卤素原子
④ D.羟基
⑤CH3OH E.醛基
[题点多维训练]
2.下列物质中不属于醛类的是 ( )
① ②
③CH2 CH—CHO ④CH3CH2CH2OH
A.①③ B.②④
C.②③ D.①④
√
解析: ①属于醛类,②属于烷烃,③属于醛类,④属于醇类。
3.下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是 ( )
A.甲烷分子的空间填充模型:
B.乙烯的结构简式:CH2CH2
C.醛基的电子式:
D.甲醛的结构式:
√
解析:A是甲烷的球棍模型,错误;乙烯的结构简式为CH2==CH2,故B错误;C所示的图形氧原子少了四个电子,错误。
4.下列说法正确的是 ( )
A.乙醛和甲醛分子中都有醛基
B.乙醛由乙基和醛基组成,甲醛由甲基和醛基组成
C.乙醛经过还原可生成乙酸
D.乙醛的官能团是醛基,醛基可表示为—COH
√
解析:乙醛和甲醛都为醛类物质,都含有醛基,故A正确;乙醛由甲基和醛基组成,甲醛由氢原子和醛基组成,故B错误;乙醛经催化氧化生成乙酸,故C错误;醛基应表示为—CHO,故D错误。
课时跟踪检测
1.“喝酒不开车,开车不喝酒”,酒后驾驶是一种违法行为。酒精的化学名称为乙醇,结构简式为C2H5OH。下列有关乙醇的说法正确的是 ( )
A.乙醇分子中只含有共价键
B.乙醇在铜催化共热下与O2反应,只有O—H键断裂
C.金属钠能置换出乙醇分子中的所有氢原子
D.乙醇燃烧只生成CO2和H2O
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一、选择题
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解析:由乙醇分子的结构式 可知,乙醇分子中只有共价键,无离子键,A正确;乙醇在铜催化、加热条件下与O2反应,断裂O—H键和与氧相连C上的C—H键,B错误;金属钠只能置换出乙醇羟基上的氢原子,C错误;乙醇不充分燃烧时可生成CO,D错误。
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2.如图是某有机化合物分子的空间填充模型,下列有关该物质的叙述中正确的是 ( )
A.其结构简式为CH3—O—CH3
B.其官能团为OH-
C.能与金属钠反应
D.能使紫色石蕊溶液变蓝
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解析:由该空间填充模型知对应的有机化合物为乙醇,其结构简式为CH3CH2OH,官能团为—OH,乙醇能与金属钠反应,不能使紫色石蕊溶液变蓝。
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3.《唐韵》,《释名》:酒,酉也,酿之米曲,酉泽久而味美也。亦言踧也,能否皆强相踧持飮之也。下列说法正确的是 ( )
①检测乙醇中是否含有水可加入少量的无水硫酸铜,若变蓝则含水
②除去乙醇中微量的水可加入金属钠,使其完全反应
③获得无水乙醇的方法是直接加热蒸馏
④获得无水乙醇的方法通常是先用生石灰吸水,然后再加热蒸馏
A.①③ B.②④
C.①④ D.③④
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解析:用无水CuSO4可检验乙醇中是否有水存在,因为无水CuSO4遇水变蓝,故①正确;乙醇和水均与金属钠反应生成H2,故②错误;将含水的乙醇直接加热蒸馏,水也会蒸出,所得乙醇不纯,需先加生石灰吸水,然后再加热蒸馏,故③错误,④正确。
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4.可以证明乙醇分子中有一个氢原子与另外的氢原子不同的方法是 ( )
A.1 mol乙醇完全燃烧生成3 mol水
B.乙醇可以制酒精饮料
C.1 mol乙醇跟足量的钠作用得到0.5 mol 氢气
D.1 mol乙醇可以生成1 mol乙醛
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解析:乙醇燃烧所有的氢元素均生成水,不能证明乙醇分子中有一个氢原子与另外氢原子不同,A错误;乙醇制饮料的过程不发生化学反应,不能证明乙醇分子中有一个氢原子与另外氢原子不同,B错误;1 mol乙醇跟足量的Na作用得0.5 mol H2,很明显乙醇中的6个氢只有一个能变为氢气,这个氢与其他氢不同,C正确;乙醇催化氧化变为乙醛不能证明乙醇中的1个氢原子和其他氢原子不同,D错误。
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5.向装有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠,下列对该实验现象的描述中正确的是 ( )
A.钠块沉在乙醇液面之下
B.钠块熔化成小球
C.钠块在乙醇的液面上游动
D.向烧杯中滴入几滴酚酞溶液变红色
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解析:钠的密度比乙醇的密度大,所以钠块放入乙醇中,沉在乙醇底部,A正确;钠块与乙醇反应放热,但放出的热量较少,不足以将钠熔化,B不正确;钠块放入乙醇中,在乙醇的底部与乙醇反应,但不发生游动,C不正确;向烧杯中滴入几滴酚酞溶液,由于没有碱生成,所以溶液不变红色,D不正确。
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6.根据乙醇的性质,可推测丙醇(CH3CH2CH2OH)的性质。下列说法错误的是 ( )
A.丙醇可与乙酸发生取代反应
B.丙醇与金属钠反应比水与金属钠反应剧烈
C.丙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.丙醇能发生氧化反应
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解析:乙醇和丙醇互为同系物,结构相似,则化学性质相似。乙醇可与乙酸发生取代反应,则丙醇也可与乙酸发生取代反应,故A正确;乙醇和金属钠的反应比水与金属钠的反应缓慢,则丙醇与金属钠的反应也比水与金属钠的反应缓慢,故B错误;乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则丙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;乙醇能发生催化氧化、能被酸性高锰酸钾溶液氧化,丙醇也能发生类似的氧化反应,故D正确。
解析:醇发生催化氧化反应生成醛时,只与分子中的—CH2OH原子团有关,与其他基团无关,则被氧化的醇为 。
7.催化氧化的产物是 的醇是( )
A. B.
C. D.
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8.如图是乙醇氧化制乙醛的实验装置(夹持仪器和加热仪器均未画出),以下叙述错误的是 ( )
A.A中所盛的固体可以是CuO
B.D中的乙醇可用沸水浴加热
C.C处的具支试管B中有无色液体产生
D.C处的具支试管B可换成带单孔塞的普通试管
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解析:乙醇和氧化铜反应生成乙醛和水,所以A中所盛的固体可以是CuO,A项正确;直接加热时,生成乙醇蒸气的速率较大,乙醇和氧化铜反应不完全,为使A中的乙醇平稳汽化成蒸气,D中的乙醇可用沸水浴加热,B项正确;乙醇和氧化铜反应生成乙醛和水,冷凝后C处具支试管B中有无色液体产生,C项正确;C中的试管应与外界保持相通,所以C中的具支试管不可换成带塞的普通试管,D项错误。
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9.已知分子中含有羟基的物质都能与钠反应产生氢气。乙醇、乙二醇( )、丙三醇( )分别与足量金属钠作用,产生等量的氢气。则这三种醇的物质的量之比为( )
A.6∶3∶2 B.1∶2∶3
C.3∶2∶1 D.4∶3∶2
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解析:羟基个数与被置换的氢原子个数之比为1∶1。三种醇与钠反应放出等量的氢气,则三种醇提供的羟基数相同,因此三种醇的物质的量之比为∶∶=6∶3∶2。
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10.(2025·南通崇川区高一期中)某同学设计实验探究乙醇与钠反应,并将生成的气体通过灼热的CuO,探究反应产物。已知:①CaCl2+xC2H5OH―→CaCl2·xC2H5OH ②Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O,实验装置如图所示(夹持仪器已省略,干燥管内的试剂均足量)。下列说法不正确的是( )
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A.装置乙中的试剂不能与装置丁中的试剂互换
B.开始探究实验时,应先向烧瓶中加入乙醇,再点燃酒精灯
C.由加入乙醇的质量和装置丙减少的质量可推知乙醇中羟基上的氢能与钠反应
D.将丙中生成的红色固体溶于稀硝酸,溶液变蓝,不能说明红色固体中含有Cu2O
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解析:丁中无水CuSO4的作用是验证丙中生成水,乙中CaCl2的作用为除去生成H2中的乙醇,不能互换,故A正确;将甲中生成过量的H2通入丙中,除去丙中的空气后,再点燃酒精灯,故B正确;乙醇与钠反应生成的H2先排尽装置中的空气,当除去丙中的空气后H2再与CuO反应生成水,不能用于计算确定,故C错误;H2与CuO反应生成红色固体Cu,Cu与稀硝酸可以反应生成蓝色Cu(NO3)2溶液,故红色固体可能为Cu,故D正确。
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11.相同的反应物若使用不同的催化剂,可得到不同的产物。如:
C2H5OH CH3CHO+H2↑2C2H5OH CH2==CH—CH
==CH2+H2↑+2H2O 2C2H5OH C2H5O C2H5+H2O
又知2 mol C2H5OH在活性铜催化下,可生成1 mol CH3COOC2H5及其他产物,则其他产物可能为 ( )
A.H2 B.CO2
C.H2O D.H2和H2O
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解析:2 mol C2H5OH在活性铜催化下,可生成1 mol CH3COOC2H5,根据原子守恒可知还剩余4 mol氢原子,即2 mol H2。
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12.(2025·石家庄期末)已知某有机化合物X的结构简式可写为
,式中以线表示化学键,线的交点与端点处代表碳原子,并用氢原子数补足四价,但C、H未完全标出来。关于它的叙述正确的是( )
A.X的分子式为C20H30O
B.X易溶于水
C.X的分子中有苯环结构并能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.1 mol X在催化剂的作用下最多可与5 mol H2发生加成反应
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解析:根据X的结构简式知其分子式为C18H26O,A项错误;X的分子中烃基较大,故不易溶于水,B项错误;X分子中的环状结构为环烯,不是苯环,C项错误。
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13.(14分)为定性探究乙醇的性质,某化学课外小组通过查阅资料设计了如下实验方案。
方案Ⅰ:在盛有少量无水乙醇的试管中,加入一粒除去煤油的金属钠,在试管口迅速塞上配有尖嘴导管的单孔塞,点燃放出的气体,并把一干燥的小烧杯罩在火焰上,在烧杯内壁上出现液滴后,迅速倒转烧杯,向烧杯中加入少量的澄清石灰水,观察有无浑浊产生。
二、非选择题
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(1)请写出乙醇与钠反应的化学方程式:
____________________________________。
2Na+2CH3CH2OH→2CH3CH2ONa+H2↑
解析:钠能置换乙醇羟基上的氢,反应的化学方程式为2Na+2CH3CH2OH→2CH3CH2ONa+H2↑。
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(2)以上实验设计因缺少必要的步骤而存在安全隐患,请你指出所缺少的必要步骤是________________________________。
点燃放出的气体之前没有检验纯度
解析:点燃可燃性气体之前必须检验纯度,否则会发生爆炸。
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(3)若向烧杯中加入少量澄清石灰水后发现有浑浊,则燃烧产生CO2的物质最可能是___________(写名称)。
乙醇(蒸气)
解析:可燃性气体除了氢气,另外一种可能就是挥发出的乙醇,乙醇燃烧生成二氧化碳,故燃烧产生CO2的物质最可能是乙醇(蒸气)。
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方案Ⅱ:(1)取一根铜丝,把其中一端绕成螺旋状(增大接触面积)。点燃一盏酒精灯,把绕成螺旋状一端的铜丝移到酒精灯外焰上灼烧(如图),观察到的实验现象是__________________。
解析:铜丝与氧气反应生成黑色的氧化铜,故观察到的实验现象为铜丝由紫红色变黑。
铜丝由紫红色变黑
解析:黑色的氧化铜被乙醇还原成紫红色的铜单质,同时乙醇被氧化为乙醛,故实验现象为铜丝由黑色变成紫红色,化学方程式为CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O。
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(2)把螺旋状铜丝往酒精灯内焰移动,观察到的实验现象是________________________,用化学方程式表示该现象产生的原因________________________________________。
铜丝由黑色变成紫红色
CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O
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14.(14分)(2025·蚌埠高一检测)为了测定乙醇的结构式,利用乙醇和钠的反应,设计如图1装置进行实验,在烧瓶中放入足量的钠,从分液漏斗中缓缓滴入一定量的乙醇,通过测量量筒中水的体积,就可知反应生成氢气的体积。
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连接好装置,关闭分液漏斗的活塞,将右侧导管插入水槽,微热烧瓶,右侧导管若有气泡冒出,冷却后形成一段水柱,且一段时间内水柱不变化,证明装置气密性良好
(1)实验前检验该装置的气密性的实验操作是
(2)有人认为装置中有空气,所测的气体体积应扣除装置中空气的体积,才是氢气的体积,你认为_______(填“正确”或“不正确”)。
。
不正确
解析:量筒内液体体积为装置内新产生气体体积,即氢气体积,空气存在不会对氢气测定产生影响,故题目说法不正确。
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(3)若实验中所用乙醇含有少量水则实验结果将______(填“偏大”或“偏小”,下同),若实验开始前b导管内未充满水则实验结果将________。
偏大
偏小
解析:等质量的水与钠反应产生氢气比乙醇与钠反应放出气体多,如果乙醇含有水,则导致实验结果偏大;如果实验开始前b导管内未充满水时,排到量筒中的水的体积偏小,则导致实验结果偏小。
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(4)若测得有1.15 g C2H6O参加反应,把量筒c中水的体积换算成标准状况下H2的体积为280 mL,试结合计算和讨论,判断图2中Ⅰ和Ⅱ两式中哪个正确____。
Ⅰ
解析:计算1.15 g C2H6O的物质的量n===0.025 mol,生成氢气的物质的量n===0.012 5 mol,即1 mol C2H6O~0.5 mol H2~1 mol H,说明1 mol C2H6O分子中只有1 mol氢原子被钠置换,也就是说C2H6O分子中有1个氢原子与其他5个氢原子不同,其结构应为Ⅰ。
本课结束
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