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(共32张PPT)
第15章 人体的气体交换与废物排出
第1节 人体与外界进行气体交换
（第1课时）
第六单元 人体的生理活动
苏科版(新教材)生物八年级上册
学习目标
重点难点
呼吸系统的组成及各器官功能；呼吸运动的过程（胸廓扩大 / 缩小与气体进出肺的关系）。
理解呼吸运动中肋间肌、膈肌的收缩 / 舒张与胸廓容积变化的关联；解释 “肺扩张 / 收缩” 与 “气体进出” 的因果关系。
1.描述呼吸系统的组成及呼吸道、肺的主要功能，理解 “结构与功能相适应” 的生物学观点。
2.解释呼吸运动的过程（胸廓变化与肺通气的关系），说明吸气和呼气时肋骨、膈肌的状态变化。
3.通过模拟实验，提升观察和分析能力，能结合所学知识解释生活中与呼吸相关的现象。
4.认识呼吸道卫生对健康的重要性，主动养成保护呼吸器官的习惯（如戴口罩、不随地吐痰），增强健康意识。
课前须知
潜水员为什么需要携带氧气瓶？空气中的氧气是如何进入我们体内的？
请大家深吸一口气，再缓缓呼出，感受胸部的变化。这个过程与什么器官有关？
课堂导入
新知讲授
活动1：感受呼吸
1.做一做：一只手放在鼻腔前，缓慢地呼气和吸气；另一只手轻放于胸部下侧。
2.仔细体验：呼吸时鼻孔前面的空气有什么变化；胸部发生了什么变化？
自主学习
请观察P60图15—3“人体呼吸系统的组成示意图”结合黑体字，思考：
呼吸系统由哪两部分组成？
其中最主要的器官是什么？
2.人体的呼吸系统是由哪些器官组成的？
各自有什么功能？
新知讲授
活动2：探究呼吸系统的组成和功能
人体的呼吸系统
鼻
咽
气管
肺
支气管
呼吸道
1
2
3
4
5
喉
6
新知讲授
活动2：探究呼吸系统的组成和功能
腔内有 ，鼻黏膜有丰富的 ，且能分泌 。
鼻毛
毛细血管
黏液
用鼻和口呼吸哪个更好 为什么？
思考：
（结合鼻腔内的结构以及P61第1段内容）
鼻
空气
寒冷,干燥
鼻毛
滤去灰尘
清洁
黏液
湿润空气，黏住灰尘和细菌
鼻黏膜
湿润
清洁
毛细血管
调节空气温度
温暖
鼻
新知讲授
活动2：探究呼吸系统的组成和功能
咽是气体与食物共同的通道
咽
咽既属于呼吸系统又属于消化系统
吃饭时为什么不宜随意大声说笑？
思考：
（结合信息库P78）
新知讲授
活动2：探究呼吸系统的组成和功能
咽
会厌软骨—灵巧的开关
会厌软骨
气管
食道
呼吸
吞咽
呼吸时，会厌软骨自动打开
吞咽时，会厌软骨自动关闭
新知讲授
活动2：探究呼吸系统的组成和功能
甲状软骨
喉结
气体的通道
发声的器官
内有声带，呼气冲击声带振动发声。
新知讲授
活动2：探究呼吸系统的组成和功能
喉
气管是 通道，其内表面有 ，还能分泌 。
支气管是气管进入左、右两侧肺的 ，末端形成许多 。
气体
纤毛
黏液
分支
肺泡
新知讲授
活动2：探究呼吸系统的组成和功能
气管和支气管
纤毛和黏液有什么作用？
请阅读P61第2段内容了解“气管和支气管”并描述“痰”是如何形成的。
新知讲授
活动2：探究呼吸系统的组成和功能
气管和支气管
痰中含病菌，咳出后干燥，其中的病菌随 灰尘漂浮于空气中，其他人吸入后可能患病。因此不要随地吐痰，防止疾病传播。
气体经过气管时，其中残留的灰尘和病菌会被黏液黏住而形成“痰”。气管内的纤毛不停的向喉部摆动，使痰经咳嗽咳出。
痰的形成
新知讲授
活动2：探究呼吸系统的组成和功能
人体呼吸道包括哪些？有什么作用呢？
1. 是气体进出 的通道；
3. 还能对吸入的气体进行处理，使到达肺部的气体 、 、 。
2. 有发声的作用；
但呼吸道对空气的处理能力是有限的。
呼吸道结构有：
总结—呼吸道
鼻、咽、喉、气管、支气管
肺
清洁
温暖
湿润
新知讲授
活动2：探究呼吸系统的组成和功能
新知讲授
课外拓展——空气中悬浮的颗粒物
空气中悬浮的颗粒物包括被风扬起的灰尘、燃烧产生的烟尘、工业废气中的粉尘，以及致病的微生物和植物花粉等。直径小于或等于10 um的颗粒物，称为PM10，也称可吸入颗粒物，可以被人体吸入呼吸道。PM10可以随气流飘到较远的地方，造成大范围污染。直径小于或等于2.5 um 的颗粒物，称为PM2.5，也称细颗粒物，被人体吸入后能进入肺泡，会对人体呼吸系统的健康造成严重危害。
近年来，我国政府通过科技手段和高精密仪器，对颗粒物的种类和分布进行精准检测;通过严格管理和监督、加强生态环境保护、推广清洁能源和绿色节能技术等方法，减少颗粒物的排放，促进经济社会的可持续发展。
肺—是呼吸系统的主要器官
阅读P62相关内容，思考以下问题：
1.肺的位置、形态、结构；
2.肺泡的结构特点。
自主学习
新知讲授
活动2：探究呼吸系统的组成和功能
肺
形态
位置
呈 形，左肺 叶，右肺 叶
位于 内
结构
左、右支气管分别进入左、右两侧肺内，并且不断分支，愈分愈细，最后在末端形成很多 。
胸腔
半圆锥
2
3
肺泡
新知讲授
活动2：探究呼吸系统的组成和功能
肺泡壁和毛细血管壁都很薄，只由 层细胞构成。
肺泡
数目 （成年人通常有3~4亿个）；
外面包绕着丰富的毛细血管；
有利于气体交换的进行
多
一
新知讲授
活动2：探究呼吸系统的组成和功能
结构与功能相适应
新知讲授
活动2：探究呼吸系统的组成和功能
案例分析：PM2.5 是直径≤2.5 微米的颗粒物，可直接进入肺泡。长期吸入会引发呼吸道疾病，这说明呼吸道对空气的处理能力是有限的。
小组分享：结合所学知识，列举 3 条保护呼吸器官的做法：
新知讲授
联系生活——保护呼吸器官
1、外出戴口罩，减少颗粒物吸入；
2、不随地吐痰，防止病菌传播；
3、开窗通风：减少室内病菌、甲醛等；
积极锻炼，增强肺功能。（合理即可）
感受呼吸
1.做一做：一只手放在鼻腔前，缓慢地呼气和吸气；
另一只手轻放于胸部下侧。
2.仔细体验：呼吸时鼻孔前面的空气有什么变化；
胸部发生了什么变化？
新知讲授
活动3：模拟呼吸运动 —— 探究气体进出肺的机制
1.参考图15-8完成模型制作，玻璃钟罩代表胸廓,Y形玻璃管代表气管和支气管，小气球代表肺,大气球剪开后的橡皮膜代表膈。
模拟人体的呼吸运动
新知讲授
活动3：模拟呼吸运动 —— 探究气体进出肺的机制
2.用手向上顶橡皮膜，再放松橡皮膜。观察当“膈”的位置发生变化时“肺”的容积有什么变化。
3.结合模拟实验和图15-9，观察肋骨和膈的状态变化，分析胸廓容积变化的原因，以及胸廓容积的变化与肺内气体进出的关系。
新知讲授
活动3：模拟呼吸运动 —— 探究气体进出肺的机制
吸气
呼吸运动
呼气
实现了肺与外界的气体交换。
呼吸运动是由于呼吸肌的舒缩而造成胸廓有规律的扩大与缩小相交替的运动。
人体呼吸时气体是如何被吸入和排出的呢？
新知讲授
活动3：模拟呼吸运动 —— 探究气体进出肺的机制
向上顶橡皮膜
瓶子的容积_____
小气球容积_____
膈____
肺容积_____
胸廓容积_____
上升
变小
变小
变小
呼气
变小
向下拉橡皮膜
瓶子的容积____
小气球容积变大
膈____
肺容积___
胸廓容积___
变大
上升
吸气
变大
变大
呼吸状态
肋骨位置变化情况
膈的位置变化情况
胸廓容积的大小
空气进出肺的状况
吸 气
呼 气
上升
下降
下 降
上 升
增 大
缩 小
由外界进入
由内部呼出
现在你能解释人体呼吸气时，外界气体是如何是如何被吸入和排出的了吗？
【读读记记：顺口溜】
肌缩胸扩氧气来,肌张胸缩废气排。
新知讲授
活动3：模拟呼吸运动 —— 探究气体进出肺的机制
海姆立克急救法主要基于呼吸运动原理，通过外力对腹部或胸部施压，改变胸腔内压力，进而产生气流排出异物。
模拟咳嗽机制：从本质上来说，海姆立克急救法模拟了人体的咳嗽动作。咳嗽是人体的一种自我保护机制，当气管内有异物时，机体通过收缩胸部和腹部肌肉，压缩胸腔，使肺内气体快速排出，试图将异物咳出。
海姆立克急救法则是通过外部施加力量，更加强烈、迅速地实现类似咳嗽时的气体排出效果，从而达到清除气道异物的目的。
新知讲授
联系生活——海姆立克急救法
一、人体的呼吸系统
二、呼吸运动
鼻、咽、喉、气管、支气管
肺
呼吸道
呼吸系统
吸气
呼气
肋骨上升
膈顶部
增大
气体进入肺
肋骨
膈顶部上升
胸廓
内气体排出
气体交换的场所
（作用）
（组成）
（作用）
气体进出的通道
使进入肺的气体温暖、湿润、
清洁
下降
胸廓
外界
下降
缩小
肺
课堂小结
1.“食不言，寝不语”，若吃饭时大声说笑，很有可能会呛到。这是因为摄入食物与吸入空气都要经过（　　）
A．食管 B．咽 C．鼻 D.气管
2.细菌、病毒会引起肺炎，这些致病的微生物从外界到达发病部位的“旅程”，依次要经过哪些结构（　　）
A．鼻→咽→食管→气管→支气管→肺
B．鼻→咽→喉→支气管→气管→肺
C．鼻→咽→喉→气管→支气管→肺
D．口→喉→咽→气管→支气管→肺
B
课堂练习
C
3.如图为人体呼吸系统结构示意图，下列说法错误的是（　　）
A．②是呼吸系统和消化系统共有的器官
B．①是形成痰的场所
C．⑥的肺泡壁仅由单层细胞构成
D．①②③④⑤构成呼吸道
课堂练习
B
4.如图为膈肌运动模型示意图，当下拉气球膜时，肺容积的变化及模拟的状态是（　　）
A．增大吸气 B．增大呼气 C．缩小吸气 D．缩小呼气
课堂练习
A
第6单元 人体的生理活动
第15章 人体的气体交换与废物排出
新教材
THANKS
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第15章 人体的气体交换与废物排出
第1节　人体与外界进行气体交换（第1课时）
年级 八年级 授课时间 1课时
课题 第1节　人体与外界进行气体交换（第1课时）
教材分析 本节是《人体的气体交换与废物排出》的开篇内容，位于教材第 59-65 页，核心是引导学生认识呼吸系统的组成及呼吸运动的机制。教材通过 “感受呼吸”“观察示意图”“模拟实验” 等活动，突出 “结构与功能相适应” 的生物学观点，为后续学习气体交换过程奠定基础。本节注重实验探究与生活联系，旨在培养学生的观察能力和健康意识。
教学目标 【知识目标】 说出呼吸系统的组成及各器官的功能。 描述呼吸运动的过程（胸廓变化与肺通气的关系）。 【核心素养】 生命观念：通过分析呼吸道和肺的结构与功能，强化 “结构与功能相适应” 的观念。 科学思维：通过观察和推理，理解呼吸运动中各结构的协同作用。 科学探究：通过模拟实验，提升观察、分析和合作探究能力。 社会责任：认识呼吸道卫生的重要性，形成保护呼吸器官的意识。
教学重、难点 【教学重点】 呼吸系统的组成及各器官功能；呼吸运动的过程。 【教学难点】 理解呼吸运动中胸廓变化与肺扩张、收缩的关系，解释呼吸时气体进出肺的机制。
教学过程
教学内容 教师活动 学生活动
新课导入 展示潜水员携带氧气瓶潜水的图片（图 15-1），提问：“潜水员为什么需要携带氧气瓶？空气中的氧气是如何进入我们体内的？” 引导学生结合生活体验：“请大家深吸一口气，再缓缓呼出，感受胸部的变化。这个过程与什么器官有关？” 板书课题：“第 1 节 人体与外界进行气体交换（第 1 课时）”，明确学习目标：认识呼吸系统的组成，理解呼吸运动的过程。 观察图片，思考氧气对生命活动的重要性。 亲身体验呼吸时胸部的起伏，初步感知呼吸与胸腔、肺的关联。
新知探究 活动1：感受呼吸 指导实验：“请同学们将左手轻放于胸部下侧，右手放在鼻腔前，缓慢吸气、呼气，注意以下两点：①鼻腔前的空气温度、湿度有何变化？②胸部有何起伏？” 巡视学生操作，提醒：“吸气时胸部是否扩张？呼气时是否收缩？空气经过鼻腔后有什么感觉？” 组织分享：“谁能描述自己的感受？（引导学生说出：吸气时胸部扩张，空气变温暖湿润；呼气时胸部收缩，空气较热）” 按要求进行呼吸体验，专注观察胸部起伏和空气变化。 小组内交流感受，推选代表分享：“吸气时胸口变大，呼气时变小；吸入的空气经过鼻子后变暖和了。”
活动2：探究呼吸系统的组成和功能 展示 “人体呼吸系统组成示意图”（图 15-3），提问：“呼吸系统由哪些器官组成？请对照图找出它们的名称。”（引导学生识别：鼻、咽、喉、气管、支气管、肺） 分组任务：“每组负责 1-2 个器官，结合教材第 60-62 页文字，讨论其结构和功能，完成表格（如下）。” 逐器官讲解，重点强调： 鼻：“鼻毛像‘过滤器’，黏液能‘黏住灰尘’，毛细血管‘加热空气’—— 这就是用鼻呼吸比用口呼吸好的原因。” 咽：“吃饭时说笑会呛到，因为咽是食物和气体的‘十字路口’，会厌软骨来不及关闭气管（结合图 15-19）。” 气管和支气管：“纤毛像‘扫帚’，不停向喉部摆动，将黏液和灰尘形成的‘痰’排出 —— 所以不能随地吐痰！” 肺：“成年人有 3-4 亿个肺泡，总面积很大；肺泡壁和毛细血管壁仅由一层细胞构成（图 15-6）—— 这是与气体交换功能相适应的特点。” 观察示意图，识别器官名称。 分组讨论，填写表格，派代表汇报。 记录重点：如肺泡的结构特点与气体交换的关系，呼吸道对空气的处理作用。
活动3：模拟呼吸运动 —— 探究气体进出肺的机制 提问：“呼吸时气体如何进出肺？胸部的起伏与什么有关？”（引出胸廓、膈的作用） 演示模拟实验（图 15-8）： 介绍材料：“玻璃钟罩代表胸廓，Y 形管代表气管和支气管，小气球代表肺，橡皮膜代表膈。” 操作：“向上顶橡皮膜（模拟膈上升），观察气球变化；放松橡皮膜（模拟膈下降），再观察。” 引导分析： 顶起橡皮膜（膈上升）：“胸廓容积变小，气球收缩 —— 这是呼气过程。” 放松橡皮膜（膈下降）：“胸廓容积变大，气球扩张 —— 这是吸气过程。” 结合图 15-9 讲解呼吸运动的原理： 吸气：肋间肌收缩（肋骨上升）、膈肌收缩（膈顶部下降）→ 胸廓容积扩大→ 肺扩张→ 气体进入肺。 呼气：肋间肌舒张（肋骨下降）、膈肌舒张（膈顶部上升）→ 胸廓容积缩小→ 肺收缩→ 气体排出肺。 总结：“呼吸运动的本质是胸廓的扩大和缩小，实现了肺与外界的气体交换。” 观察模拟实验，记录现象：“顶橡皮膜时气球变小，放松时气球变大。” 结合动画或示意图，理解吸气和呼气时肋骨、膈肌的运动与胸廓容积的关系。 小组讨论：“为什么剧烈运动时呼吸会加快加深？”（得出：需要更多氧气，呼吸运动增强）
【习题巩固】 1．肺的结构特点有助于肺与血液之间进行气体交换。这些结构特点不包括（ ） A．肺泡总数多，总面积较大 B．肺泡壁很薄，仅由单层细胞构成 C．肺位于胸腔，左右各一个 D．肺泡外表面缠绕着丰富的毛细血管 【答案】C 【分析】呼吸系统是由呼吸道和肺组成的，其中肺是气体交换的场所，也是呼吸系统的主要器官；肺位于胸腔内，左右各一个。肺结构和功能的基本单位是肺泡，肺有着与血液之间气体交换相适应的结构特点，如肺泡数量多、肺泡外面缠绕着丰富的毛细血管、肺泡壁和毛细血管壁都很薄等。 【详解】A．肺由大量肺泡构成，肺泡总数多，总面积较大，较大的总面积可以为气体交换提供更广阔的场所，使得更多的氧气和二氧化碳能够在肺泡和血液之间进行交换，有利于肺与血液之间进行气体交换，故A不符合题意。 B．肺泡壁很薄，仅由单层上皮细胞构成，这种薄的结构特点使得气体能够更容易地穿过肺泡壁进入血液，或者从血液中穿过肺泡壁进入肺泡，从而促进了肺与血液之间的气体交换，故B不符合题意。 C．肺位于胸腔，左右各一个，这是肺在人体中的位置和数量特征，它与肺和血液之间进行气体交换的功能并没有直接的关系，不能体现肺在结构上对气体交换的适应性，故C符合题意。 D．肺泡外表面缠绕着丰富的毛细血管，丰富的毛细血管可以增加血液与肺泡的接触面积，使更多的血液能够与肺泡进行气体交换，同时也能保证气体交换的快速进行，有利于肺与血液之间进行气体交换，故D不符合题意。 故选C。 2．如图为人体呼吸系统结构示意图，下列说法错误的是（　　） A．②是呼吸系统和消化系统共有的器官 B．①是形成痰的场所 C．⑥的肺泡壁仅由单层细胞构成 D．①②③④⑤构成呼吸道 【答案】B 【分析】呼吸系统由呼吸道和肺组成。 图中：①鼻，②咽，③喉，④气管，⑤支气管，⑥肺。 【详解】A．咽是食物和空气的共同通道，既属于呼吸系统，又属于消化系统，A正确。 B．④气管和⑤支气管的表面的黏膜上有腺细胞和纤毛，腺细胞分泌黏液，使气管内湿润，黏液中含有能抵抗细菌和病毒的物质。纤毛的摆动可将外来的灰尘、细菌等和黏液一起送到咽部，通过咳嗽排出体外形成痰。痰形成的主要部位是④气管和⑤支气管，B错误。 C．⑥肺是呼吸系统的主要器官，由许多肺泡构成，肺泡是进行气体交换的主要部位，肺泡壁很薄，仅由一层上皮细胞构成，这种结构特点有利于气体在肺泡和血液之间进行交换，C正确。 D．呼吸系统由呼吸道和肺组成，呼吸道包括①鼻、②咽、③喉、④气管和⑤支气管，D正确。 故选B。 3．“食不言，寝不语”，若吃饭时大声说笑，很有可能会呛到。这是因为摄入食物与吸入空气都要经过（　　） A．食管 B．咽 C．鼻 D．气管 【答案】B 【分析】食物经口腔进入咽、食管到胃，空气经鼻腔进入咽、喉到气管。咽是两者的共同通道，吞咽时会厌软骨盖住喉口，防止食物进入气管。 【详解】A．食管是食物进入胃的通道，仅用于输送食物，不参与气体吸入，故A不符合题意。 B．咽是消化道和呼吸道的共同通道，食物通过咽进入食管，空气通过咽进入气管。吃饭时大声说笑，会导致会厌软骨来不及关闭，食物可能误入气管，引发呛咳，故B符合题意。 C．鼻是呼吸道的起始部分，仅用于吸入和呼出气体，与食物进入无关，故C不符合题意。 D．气管是气体进出肺的通道，不允许食物通过，若食物进入气管会引发呛咳，其并非食物和空气的共同通道，故D不符合题意。 故选B。 4．细菌、病毒会引起肺炎，这些致病的微生物从外界到达发病部位的“旅程”，依次要经过哪些结构（　　） A．鼻→咽→食管→气管→支气管→肺 B．鼻→咽→喉→支气管→气管→肺 C．鼻→咽→喉→气管→支气管→肺 D．口→喉→咽→气管→支气管→肺 【答案】C 【分析】呼吸系统包括呼吸道和肺两部分，呼吸道包括鼻腔、咽、喉、气管、支气管组成，是气体进出的通道，肺是呼吸系统的主要器官，完成气体交换的主要场所。 【详解】A．鼻→咽→食管→气管→支气管→肺，食管属于消化系统，致病微生物通过呼吸道进入，不经过食管，故A不符合题意。 B．鼻→咽→喉→支气管→气管→肺，气管应在支气管之前，顺序颠倒，故B不符合题意。 C．鼻→咽→喉→气管→支气管→肺，符合呼吸道结构顺序，故C符合题意。 D．口→喉→咽→气管→支气管→肺，路径中“喉→咽”顺序错误，咽应在喉之前，且呼吸道开始是鼻腔，不是口，故D不符合题意。 故选C。 5．同学们制作了人体膈肌运动与呼吸关系的模型，其中气球模拟的是（ ） A．肺 B．气管 C．胸廓 D．膈肌 【答案】A 【分析】图中：塑料瓶代表的是胸廓，玻璃管代表的是气管，气球代表的是肺，橡皮膜代表的是膈。由于实验装置的限制，该模型能模拟胸廓上下径的变化，不能模拟胸廓前后、左右径的变化。 【详解】A．气球在模型中所处位置以及其能随着橡皮膜（模拟膈）的运动而改变大小，与人体中肺在胸廓内随着膈肌运动进行气体交换的特点相符，所以气球模拟的是肺，A正确。 B．玻璃管在模型中是连接外界与内部“肺”的通道，其功能与人体气管相似，所以模拟气管的是玻璃管，B错误。 C．在人体膈肌运动与呼吸关系的模型中，塑料瓶的形状和位置类似于胸廓，所以模拟胸廓的是塑料瓶，C错误。 D．橡皮膜在模型中通过上下运动改变内部空间大小，就如同人体的膈肌收缩和舒张改变胸廓上下径，所以模拟膈肌的是橡皮膜，D错误。 故选A。 6．如图为膈肌运动模型示意图，当下拉气球膜时，肺容积的变化及模拟的状态是（　　） A．增大吸气 B．增大呼气 C．缩小吸气 D．缩小呼气 【答案】A 【分析】吸气时：肋间外肌、膈肌收缩→肋骨向上向外移动（膈肌顶部下降）→胸廓扩大、胸腔容积增大→肺扩张→外界大气压力大于肺内气压→外界气体进入肺；呼气时：肋间外肌、膈肌舒张→肋骨下降，膈肌顶部回升→胸腔容积缩小→肺借弹性回缩→导致肺内气压增大→肺内气体排出肺。 【详解】当下拉气球膜时，模拟的是膈肌收缩的情景。在呼吸运动中，膈肌的收缩会导致胸廓的容积增大，因为膈肌向下移动，使得胸廓的上下径增加，胸腔容积增大，肺扩张，使得肺内的气压降低，低于外界大气压，因此外界的空气会被吸入肺内，形成吸气过程。可见，当下拉气球膜时，肺容积增大，拟的状态是吸气，A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 在习题巩固环节，学生将完成以下活动： 独立完成6道选择题
课堂小结
板书设计 第15章 人体的气体交换与废物排出 第1节　人体与外界进行气体交换（第1课时）
课后作业
教学反思 模拟呼吸运动实验能直观帮助学生理解胸廓变化与肺通气的关系，但部分学生对 “膈的运动方向” 与 “胸廓容积” 的关联仍模糊，需增加实物操作（如用气球和塑料瓶自制模型）。 呼吸道各器官的功能可结合生活实例（如 “感冒时鼻塞”“用鼻呼吸更舒适”）加深理解，提高课堂参与度。
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