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1、 2019 最新新人教版化學選修 4 高中《原電池》教案 一 [ 課前準備：學生課桌上放有盛稀硫酸的玻璃缸、電流汁、鋅片、銅片、導線。（兩人一 組） ] [ 上課 ] ,常常使用哪些電池？同學。 [ 指定學生 ] 師：工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、科研、日常生產(chǎn)中 生（ 1）：蓄電池、干電池、溫差電池、氧化銀電池、高能電池等。 師：同學 [ 指生（ 1）]參加區(qū)里少年科技站活動 ,因此他解得很多 ,講得很好。 化學電池一般都

2、是根據(jù)原電池原理制成的。為了更好地使用各種電池 ,并創(chuàng)造出更多更好的 新電池 ,必須學習最簡單的電池 ,也就是學習原電池的構(gòu)造和它的工作原時。 [ 板書：一、原 電池 ]化學反應時常伴隨著光、熱這樣一些現(xiàn)象?；瘜W反應是否有電流效應呢？如果有的話 , 電流又是怎樣產(chǎn)生的呢？我們一起做一個實驗 ,請大家把書翻到 154 頁（實驗 5－ 3）。大家 都經(jīng)過預習 ,具體操作不必多講 ,做實驗時請觀察三個現(xiàn)象 ,并認真思考產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因 , 也可適當?shù)卣归_一些討論。第一 ,鋅片、銅片平行插入盛有衡硫酸的玻璃缸里 ,仔

3、細觀察鋅片 上有沒有氣體？其次 ,拿導線把鋅片、銅片連接起來 ,再看一看銅片有沒有氣體產(chǎn)生？鋅片上 現(xiàn)象有無變化？最后我們把鋅片、銅片連接一個電流計、看看電流計的指針有沒有偏轉(zhuǎn)？ 實驗結(jié)束以后 ,鋅片和銅片用自來水沖洗沖洗 ,放在塑料燒杯里。盛衡硫酸的玻璃缸仍放在桌 子上。下面大家開始做實驗。 [ 教師在黑板上畫上原有電池示意圖（圖 1） ] [ 學生邊實驗邊開展討論；教師邊巡視邊進行個別指導。 ] 注意！連接電流計時 ,銅片上的導線接在電流計刻有正 0． 6 處 ,鋅片上的導錢接在電池計

4、刻 有負的地方。 [ 稍待片刻 ] 好 ,全部結(jié)束 ,請大家迅速把鋅片、銅片用水沖洗一下 ,放在塑料燒杯 里,玻璃缸、電流計、燒杯都放在桌子的正上方。 現(xiàn)在我們請同學匯報一下 ,在實驗時看到一些什么現(xiàn)象？同學。 [指定學生 ] 生（ 2）：看到鋅片上面有氣泡 ,用導線連接起來 ,銅片上有氣泡。 師：連接導線前后 ,鋅片和銅片的現(xiàn)象各有什么不同？ 生（ 2）：連接導線前 ,鋅片上有氣泡 ,銅片上無氣泡；連接導線后 ,鋅片上氣泡減少 ,銅片上出

5、 現(xiàn)比較多的氣泡。 師：然后在導線中連接電流計 ,又看到什么現(xiàn)象？ 生（ 2）：電流計的指針有一些偏轉(zhuǎn)。 師：鋅片、銅片插入稀硫酸中 ,鋅片有氣泡產(chǎn)生 ,銅片上沒有氣泡產(chǎn)生 ,這是什么原因？ 同學 ,[指定學生 ]你講講看。 生（ 3）：鋅的活動性大 ,所以有氣泡；銅的活動性小 ,所以沒有氣泡產(chǎn)生。 師：大家想想 ,這樣回答完整嗎？同學。 [指定學生 ] 生（ 4）：在金屬活動性順

6、序表中 ,鋅排在氫的前面 ,容易失去電子 ,能置換酸中的氫。 師：銅呢？ 生（ 4）：銅排氫的后面 ,不能置換酸中的氫。 師：在金屬活動順序表中 ,鋅排氫的前面 ,鋅的化學性質(zhì)比氫活潑 ,鋅原子易失電子給硫酸溶液中的氫離子。鋅不斷溶解 ,鋅原子變成鋅離子 ,氫離子得到電子變成氫離子。兩上氫原子結(jié)合成氫分子 ,鋅片上有氣體即氫氣逸出。 [ 板書 ] 現(xiàn)在再考慮：為什么鋅片、銅片連接了導線 以后 ,如果鋅片很純的話 ,鋅片上的氣泡很少。幾乎沒有 ,而銅片上的氣泡卻很多 ,什么道理？同學。 [指定學生 ]

7、 1 / 6 生（ 5）：鋅被氧化成鋅離子進入溶液 ,溶液中的氫離子從銅片獲得電子 ,被還原成氫原子。 師：同學們能回家預習 ,很好。但回答問題要針對題意 ,經(jīng)過思考后用自己的語言來回答。大 家看到銅片上氣泡很多 ,鋅片上氣泡少了 ,這是什么道理呢？。 [指定學生 ] 生（ 6）：鋅原子失電子變成鋅離子 ,電子通過導線流向銅片上 ,氫離子在銅片上得電子 ,變成 氫原子再組成氫分子。銅片上有很多氫氣泡。 [ 評述：在這類探索性實驗中 ,操作并不困難 ,重要的是觀察現(xiàn)象要細微 ,否則無收獲

8、。在觀察 到現(xiàn)象后 ,分析電子的流動和轉(zhuǎn)移的路線是重要的課題。一定要讓學生得到如下結(jié)論：鋅片 與稀硫酸接解反應時 ,電子是在鋅和氫離子之間直接轉(zhuǎn)換；而在鋅片用導線與插在稀硫酸時 的銅片接連時 ,電子是由鋅片通過導線到達銅片后 ,在銅片上向氫離子轉(zhuǎn)移。在學生的回答中, 有一句話最重要：“鋅原子失去的電子通過導線流到銅片上” ,要特別強調(diào)。在電子通路得 到控制后 ,原電池的使用才成為可能。 ] 師：鋅是比較活動的金屬 ,鋅片的鋅原子失電子變成鋅離子 ,溶解在溶液里。鋅原子失去電子 通過導線流到銅片上 ,而溶液中的氫離子從銅

9、片上得到電子變成氫原子 ,二年氫原子組成了氫 分子。因此 ,在銅片上就有氣體出發(fā)。大家也可以考慮一下：鋅原子失電子變成二價鋅離子 , 氫離子得電子變成氫原子都是一些什么反應呀？同學。 [ 指定學生 ] 生（ 7）：鋅原子失電子發(fā)生氧化反應 ,氫離子得電子發(fā)生還原反應。 師：鋅原子失去電子變二價鋅離子的反應為氧化反應；氫離子得電子變氫原反應是還原反 應。在導線中連接了電流計 ,大家都看到電流計的指針有偏轉(zhuǎn)的。說明導線里有電流通過 ,考 慮一下上述實驗裝置 ,怎么會產(chǎn)生電流的？電子流動的方向 ,又是怎樣的呢？請同學們討論。 生

10、（ 8）：電流的產(chǎn)生是由于電子從鋅片流向銅片。 師：有誰補充？ [指定學生 ] 生（ 9）：因為鋅片上電子多 ,鋅片、銅片之間有電勢差 師：產(chǎn)生電流的根本原因是什么？ [ 評述：產(chǎn)生電流的根本原因 ,在化學里是無法弄明白的。學生回答的產(chǎn)生電勢差的事實 ,也 是根本原因之一 ,如果學生在高中電學里已學過這個原理 ,教師可提醒一下。如果學生的尚未 學到 ,則化學教師可以輕輕帶過 ,待學生到物理學習中再深究。這里 ,也許只需突

11、出氧化－還 原反應的自動變化。 ] 生（ 10）：鋅片上鋅原子發(fā)生氧化反應 ,銅片上的氫離子得電子發(fā)生還原反應 ,使導線中的電 子從鋅片流向銅片。 師：鋅片、銅片上發(fā)生了氧化－還原反應 ,使電子從鋅片不斷地流向銅片而形成電流 ,這是上 述裝置產(chǎn)生電流的根本原因。鋅比銅活動 ,容易失去電子 ,鋅片上的電子比銅片多 ,鋅片與銅 片間有電勢差 ,電子從鋅片流向銅片。我們再看看上面的實驗裝置有什么特點？請大家翻開 書,第 155 頁 ,第四行：“把化學能轉(zhuǎn)

12、變?yōu)殡娔艿难b置叫原電池?！蔽覀儎偛抛鰧嶒灥难b置就 是原 , 鋅、銅、衡硫酸組成的一個鋅銅原電池?，F(xiàn)在大家可以搞清楚了 ,什么是原電池。 原電池中電子流出的這一極稱為負極；原電池電子流入的這一極稱為正級。鋅、銅原電池 中鋅和銅各是什么極？ 生（集體）：鋅片是負極；銅片是正極。 師：鋅、銅原電池中 ,鋅片是電子流出的稱為負極 , 銅片是電子流入的稱為正極。負極鋅片 , 正極銅片 ,各發(fā)生什么反應？ 生（集體）：負極鋅片上發(fā)生氧

13、化反應；正極銅片上的 H＋發(fā)生還原反應。 師：負極鋅片 ,電極鋅本身被氧化正極銅片 ,H＋在電極銅上被還原。鋅銅原電池中的電子 ,從 負極鋅片流向正極銅片。 為了更好地學習原電池的工作原理 ,我們可以用電極方程式 ,表示原電池兩電極上所發(fā)生的反 應。電極方程怎樣寫法呢？寫電極方程式時 ,[指黑板上所寫的電極方程式應寫清楚正極、 負極；在電極后面括一個括號 ,寫電極材料名稱；然后再書寫原子（分子）或離子的符號 ,以 及得失電子的數(shù)目；最后配平并在反應物、生成物的符號間寫等號。 ]

14、 [ 評述：電極方程式的書寫一定要規(guī)范 ,這有利于鞏固對電極反應的氧化還原本質(zhì)的理解。 ] 2 / 6 [ 教師將放有的盛稀硫酸的玻璃缸 ,硫酸銅溶液的玻璃缸 ,酒精溶液的玻璃缸 ,鋅片、銅片、銀 片、石墨棒以及導線的示教盤和大型電流計擺在講臺上。 ] 師：下面我再來做幾個實驗 ,請大家仔細觀察。這是鋅片、石墨棒 ,在玻璃缸里的是稀硫酸 [ 出示實物 ], 現(xiàn)在如果我把鋅片和石墨棒放在稀硫酸里 ,鋅片上有氣泡嗎？ 生：有氣泡。 師：石墨棒上有氣泡嗎？

15、 生：沒有。 師：現(xiàn)在我用一根導線 ,把鋅片和石墨棒連接起來。 [ 教師演示 ]請同學 [ 指定學生 ] 代 表大家來看一下 ,并向大家匯報看到的現(xiàn)象。 生（ 11）：鋅片上氣泡減少 ,石墨棒上有氣泡產(chǎn)生。 師：把電流計連接在鋅片和石墨棒中間 [教師演示 ], 大家看看講臺上電流計指針 ,電流計指針 發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 下面我們做第二個實驗。這里有兩塊鋅片 ,玻璃缸里是稀硫酸 [出示實物 ] 把兩塊鋅片插入稀 硫酸里 [教師演示 ],兩塊鋅片有什么現(xiàn)象？ 生：都有氣泡。

16、 師：如果在兩塊鋅片間 ,連接一電流計 [教師演示 ], 大家看看 ,電流計的指針是否有偏轉(zhuǎn)？ 生：沒有偏轉(zhuǎn)。 師：兩塊鋅片插入稀硫酸連接電流計 ,兩塊鋅片都有氣泡產(chǎn)生 ,電流計指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 下面我們做第三個實驗。這是一塊鋅片 ,這是一塊銀片 ,玻璃缸是硫酸銅溶液 [出示實物 ],把鋅 片、銀片插入硫酸銅溶液中 ,放置片刻后 ,取出銀片 [ 教師演示 ], 大家看看 ,銀片上有什么現(xiàn) 象？ 生（部分）：變暗了；（部分）：有暗紅色。 師：如果在鋅片、銀片

17、中 ,連接一個電流計 [ 教師演示 ], 大家看看 ,電流計的指針是否有偏轉(zhuǎn)？ 生：有偏轉(zhuǎn)。 師：鋅片、銀片插入硫酸銅溶液 ,連接電流計 ,鋅不斷溶解 ,銀片有暗紅色物色析出 ,電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 最后一個實驗 ,也就是第四個實驗。這是一塊鋅片、一塊銅片 ,玻璃缸里是酒精溶液 [ 出示實 物 ] 。 現(xiàn)在我們把鋅片和銅片插入酒精溶液 [教師演示 ],大家仔細觀察 ,有什么現(xiàn)象？ 生：沒現(xiàn)象。 師：鋅片、銅片插入酒精溶液 ,鋅片、銅片都沒有現(xiàn)象。如果用導線把鋅片、銅片連接起來 , 鋅片、銅片上仍然沒有現(xiàn)象。現(xiàn)在我在鋅片、銅片間, 連接一個電流計

18、 [ 教師演示 ], 大家看看 , 電流計指針是否有偏轉(zhuǎn)？ 生：沒有偏轉(zhuǎn)。 師：鋅片、銅片插入酒精溶液 ,連接電流計 , 鋅片、銅片上沒有現(xiàn)象 ,電流計指針不發(fā)生偏 轉(zhuǎn)。 現(xiàn)在請大家考慮：這四個實驗中 ,哪幾個既發(fā)生化學反應 ,又能產(chǎn)生電流？請同學回 答。 生（ 12）：第一和第三。 師：第一和第三個實驗。既發(fā)生化學反應 ,又能產(chǎn)生電流 ,這些裝置是原電池；第二個實驗發(fā) 生化學反應 ,但無電流產(chǎn)生；第四個實驗既不發(fā)生化學反應

19、,也沒有電流產(chǎn)生 ,這些裝置都不 是原電池。 現(xiàn)在請大家考慮：原電池由哪幾部分構(gòu)成？每部分用什么材料？材料有什么要求？也就是 說,請臧克家總結(jié)歸納一下 ,構(gòu)成原電池要哪些條件？請同學講講看。 [ 評述：在了解原電池作用的 ,分析原電池的構(gòu)造。而且 ,教師對構(gòu)造的教學是通過四個實驗 , 讓學生自己去觀察、比較 ,然后獨立歸納出構(gòu)成原電池的條件。這是教師在能力培養(yǎng)的要求 下 ,作出的別具匠心的安排。學生在通過這一過程的教學后 ,不僅獲得了知識 ,也提高了學習 3 / 6 能力

20、。 ] 生（ 13）：第一是有兩種金屬；第二是有電解質(zhì)；第三有要導線。 師：是否一定是兩種金屬？ 生（ 13）：也可以金屬和非金屬。 師：如果是兩種金屬 ,要求兩種怎樣的金屬？ 生（ 13）：一種金屬在金屬活動順序中排氫前面；一種排在氫的后面。 師：原電池可由兩種活潑不同的金屬作電極 ,一種金屬比較活潑 ,一種金屬比較不活潑 ,這是 相對比較來說的。兩種金屬不一定要一種排在金屬活動順序表氫前 ,一種排在

21、氫后面。如兩 種金屬都排在金屬活動順序表氫后面 ,只要活動性不同也就可以。當然也可以由一種金屬和 一種非金屬作電極 ,非金屬主要是指石墨。如 Zn-C 是一種金屬和一種非金屬作電極； Zn － Ag 是一種活潑的金屬與一種較不活潑的金屬作電極。兩電極必須插入電解質(zhì)溶液。注意！ 一定要溶液 ,電解質(zhì)溶液存在自由移動的離子 ,陽離子參加電極反應 ,如稀硫酸溶液中有自由 移動的氫離子 ,H ＋參加電極反應；硫酸銅溶液中有自由移動的銅離子 ,Cu2 ＋參加電極反 應。 [稍停 ] 現(xiàn)在總結(jié)一下 ,歸納一下：“構(gòu)成

22、原電池的條件” ,請記錄： [學生記錄 ] 第一 ,必須有活動性不 同的兩種金屬 ,或金屬和非金屬作電極；第二 ,兩電極直接插入電解質(zhì)溶液；第三 ,正常工作 的原電池兩電極 ,必須用導線連接起來。實驗一、三的裝置是原電池 ,它們完全符合構(gòu)成原電 池的三個條件。實驗二、四的裝置不是原電池。實驗二 ,兩塊鋅片是同種金屬 ,不符合必須要 有活動性不同的兩種金屬作電極的條件；實驗四的酒精溶液是非電解持溶解 ,不符合兩電極 必須插入電解質(zhì)溶液的條件。 下面請大家再進一步研究一下：（ 1） Zn 、 C、稀 H2SO4, （

23、2 ） Zn、 Ag 、 CuSO4 溶液－－ 這兩個原電池的工作原理。鋅片、石墨棒插入稀硫酸 ,用導線連接后 ,石墨棒上產(chǎn)生什么氣 體？怎樣會產(chǎn)生的？鋅片上發(fā)生了什么變化？怎樣會發(fā)生的？同學。 [指定學生 ] [ 評述：這里重復地研究原電池的工作原理 ,教學要求與前面是不同的。上課開始階段的研 究 ,屬于識記水平 ,只讓學生識記一下 ,獲得初步理解；現(xiàn)在研究原電池工作原理 ,則要求學生 從簡單應用 ,達到直接應用的學習水平。教師可以在觀察學生應用的現(xiàn)場 ,了解學生是否已經(jīng) 真懂 ,而且可以對學生難免出現(xiàn)的一些錯誤 ,及時作出糾正。例如 ,在電解質(zhì)為硫酸銅溶液

24、時 , 正極上究竟是什么物質(zhì)發(fā)生了還原反應 ,這是原理的應用。課堂上的條件很好 ,有實驗可以觀 察 ,也有條件作理論分析 ,糾正學生錯誤是并不困難的。在這里 ,任課教師安排教學時 ,考慮得 到周到 ,要求學生會操作 ,會口述和會正確書寫電極反應式 ,這類教學是很細膩的。 ] 生（ 14）：石墨棒上有氫氣產(chǎn)生 ,硫酸溶液中的氫離子 ,在石墨棒得到電子變成氫原子 ,兩個 氫原子進一步變成氫分子。 師：這是什么反應？ 生（ 14）：還原反應。 師：鋅片上發(fā)生什么變化呢？ 生（ 14）：鋅不斷溶解。

25、 師：鋅片上的鋅原子失去電子變?yōu)殇\離子 ,進入溶液。這是什么反應？ 生（ 14）：氧化反應。 師：鋅、碳原電池中 ,哪個電極為正極？哪個電極為負極？同學。 [ 指定學生 ] 生（ 15）：鋅片是負極 ,鋅片上有電子流出；石墨棒是正極 ,電子流入石墨棒。 師：鋅片、銀片插入硫酸銅溶液 ,用導線連接后 ,銀片上生成暗紅色物質(zhì)是什么？怎樣會產(chǎn)生 的？鋅片上發(fā)生了什么變化？怎樣會發(fā)生的？同學。 [ 指定學生 ] 生（ 16）：銀片上有銅產(chǎn)生 ,硫酸銅溶液中的銅離子 ,從銀片上得到電了 ,變成銅原子 ,銅附在 銀片上。鋅不斷溶解 ,鋅片上鋅原

26、子失電子變鋅離子 ,進入溶解。 師：負極鋅片上鋅原子失電子變成鋅離子 ,是什么反應？ 生（集體）：氧化反應。 師：正極銀片上銅離子得到電子 ,變成銅原子 ,是什么反應？ 4 / 6 生（集體）：還原反應。 師：下面請大家在紙上做練習。 在圖上標明正負極和電子轉(zhuǎn)移方向 ,寫出電極方程式。 師：我們分析一下 ,看看做得對不對。鋅是負極 ,銀是正極 ,電子從負極鋅片流向正極銀片 ,對 嗎？

27、 生（集體）：對。 師：負極鋅片 ,鋅原子失電子成鋅離子 ,正極銀片上氫離子得電子變成氧原子 , 結(jié)合成氫分 子。對嗎？ 生（集體）：不對。 [ 議論紛紛 ] 師：不對在什么地方？同學。 [指定學生 ] 生（ 18）：正極銀片上 ,銅離子得電子變成銅原子。 師：實驗證明 ,正極銀片上有銅生成 ,從理論上來看 ,為什么是銅而不是氫氣呢？硫酸銅溶液 中有較多的銅離子和極少量的氫離子 ,在金屬活動順序表中 ,銅

28、排在氫后面 , 氫原子比銅原子 容易失電子 ,而銅離子比氫離子容易得出電子 ,因此 ,應該銅離子得電子生成銅原子。 [ 板書 ] 現(xiàn)在我們來總結(jié)一下原電池的化學原理。大家一起看書 ,第 155 頁第五行：“原電池電子流 出的一極是負極（如鋅片） ,電極被氧化”。 Zn、 Cu 原電池 ,負極是鋅片 ,而一般原電池負極 是相對活潑的金屬 ,相對活潑的金屬的原子 ,容易失去電子 ,電子流出 ,電極本身被氧化。在書 上鋅片邊上可寫上：“相對活潑的金屬”。再往下看：“電子流入的一極是正極 H＋在電 極上被還原。” Zn 、 Cu 原電池 ,正極是

29、銅片 ,H＋在正極上被還原 ,而一般原電池 ,正極是相對 不活潑的金屬或非的石墨 ,電了通過導線流入正極 , 電解質(zhì)溶液中的陽離子 , 在正及得到電子 被還原。大家在書上銅邊上寫上：“相對不活潑金屬或非的石墨”；氫離子邊上寫：陽離 子。 原電池從外電路來看 ,電子從負極流向正極；從內(nèi)電路來看 ,負極金屬原子失去電子被氧化 , 正極陽離子得電子被還原。內(nèi)電路兩極上發(fā)生氧化－還原反應 ,外電路兩極電子定向流動 ,產(chǎn) 生電流 ,化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋? 回家認真復習原電池。預習金屬的腐蝕和防護。完成書面作業(yè) 160 頁第一題和補充題：畫 原電池的示意圖 ,

30、標出正負極和電子流動方向 ,寫出電極方程式 ,并注意反應所屬類型。做實 驗并進行思考 ,準備課堂討論： 161 頁第二題。今天中午和放學后開放實驗室 ,請大家自己選 擇時間到實驗室做實驗。 [ 下課 ] [ 附 ] 板書 1．什么是原電池 2．權(quán)成原電池的條件 3．原電池的工作原理 [ 評述：這是一堂原電池概念的理論課。教學要求明白 ,教學過程很有層次和節(jié)奏 ,貫徹了由 表及里、由易到難的教學原則。而且 ,本堂課體現(xiàn)了學生是教學中的主體精神 ,實驗是由學生 獨立進行或觀察的 ,結(jié)論是由學生自己得到的。把教學中

31、大多采用的驗證性實驗 ,改為探索性 實驗 ,把觀察實驗過程和抽象思維過程結(jié)合起來 ,有利于發(fā)展學生的能力。 在教學中 ,教師的主體任務是向?qū)W生提出問題、揭露矛盾、引導思考、組織活動（或?qū)? 驗）、解答疑難和指引進一步學習的途徑。教師不能代替學生去學習。用“喂”和“填” 的辦法進行教學 ,雖然可以使學生學起來輕易一些 , 但正因為輕易了 ,就妨礙了學生的鉆研精 神的培養(yǎng)和自學能力的提高。本堂課的教學基本上避免了“代替學習”的舊模式。同時 ,也 反對了所謂“放手讓學生自己去探索” ,模糊教學的具體目標的做法 ,防止走向另一個極端。 它保

32、持了教師的主導作用和學生的主體地位的較好的統(tǒng)一。 學生在回答問題時 ,不可能十全十美 ,會出現(xiàn)一些曲折。在班級教學中 ,各個學生的學習能力 不可能完全一致 ,教師要善于利用這些曲折去“借題發(fā)揮” ,幫助一部分設疑、解難 ,使這些 學生跟上全班水平。在教學中的一些“迂回” ,有時對學習水平較高的學生也是需要的 ,可以 5 / 6 使他們在“回旋”中培養(yǎng)再現(xiàn)性思維和創(chuàng)造性思維。在這個問題上 ,如何掌握“火侯” ,這是 教師的教學的教學藝術。本堂課的教學 ,在這方面似可更放手一些。 未來的文盲將不是那些不識字的人 ,而是沒有學會怎樣學習的人。 ] 6 / 6