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1、关于原电池的原理及应用现在学习的是第1页,共74页你知道吗?根据研究受不同感官的刺激,学生的学习根据研究受不同感官的刺激,学生的学习效果是不一样的效果是不一样的 。 “看”能掌握知识的50%;“动手练、做”能掌握知识的80%。“听”能掌握知识的20%;聪现在学习的是第2页,共74页复习 研讨1 1、下列反应是否是、下列反应是否是氧化还原反应氧化还原反应2 2、如果是氧化还原反应,指出氧化剂、如果是氧化还原反应,指出氧化剂、还原剂还原剂 Zn+H Zn+H2 2SOSO4 4 ZnSO ZnSO4 4+H+H2 20+2+10 此反应为此反应为氧化还原反应氧化还原反应 氧化剂氧化剂为:为: H
2、H2 2SOSO4 4 还原剂还原剂为:为:ZnZn失失 高高 氧氧 还还得得 低低 还还 氧氧现在学习的是第3页,共74页航航 空空现在学习的是第4页,共74页 航航 天天现在学习的是第5页,共74页普通干电池普通干电池手机电池手机电池钮扣电池钮扣电池笔记本电脑笔记本电脑 专用电池专用电池 摄像机摄像机专用电池专用电池 “神六神六”用用太阳能电池太阳能电池一、原电池一、原电池现在学习的是第6页,共74页伏打电池的发现伏打电池的发现1.伏打将伏打将Cu棒插入稀硫酸中棒插入稀硫酸中, 你你预测现象预测现象 。 稀硫酸稀硫酸Cu2.他又将一支他又将一支Zn棒插入稀硫酸中,棒插入稀硫酸中,你预测现象
3、是你预测现象是 。ZnCu稀硫酸稀硫酸Zn与稀硫酸能反应放出与稀硫酸能反应放出H2,锌棒不断锌棒不断溶解溶解无现象无现象锌片上有气泡锌片上有气泡铜与稀硫酸不反应铜与稀硫酸不反应现在学习的是第7页,共74页伏打电池的发现伏打电池的发现ZnCu稀硫酸稀硫酸3.他一不小心将他一不小心将Zn棒和棒和Cu棒碰到棒碰到了一起,结果他看到了奇妙的现了一起,结果他看到了奇妙的现象:象:Cu棒上产生了气泡,棒上产生了气泡, Zn棒在不断溶解棒在不断溶解。ZnCu稀硫酸稀硫酸G4.后来,人们用导线将后来,人们用导线将Zn棒和棒和Cu棒棒连接起来并接上检流计,也看到了连接起来并接上检流计,也看到了同样的现象同样的现
4、象,且检流计,且检流计指针发生指针发生偏转偏转。发明原来也不难!发明原来也不难!现在学习的是第8页,共74页实验探究:原电池的工作原理实验探究:原电池的工作原理实验步骤实验步骤 现象现象结论或解释结论或解释锌片上有气泡,锌片上有气泡,锌片溶解锌片溶解锌与稀硫酸反应锌与稀硫酸反应铜片上有气泡铜片上有气泡,锌片溶解,锌片溶解,有电流有电流铜与稀硫酸不反应铜与稀硫酸不反应? ?铜片上无气泡铜片上无气泡Zn+H2SO4 ZnSO4+H2现在学习的是第9页,共74页铜锌原电池仿真实验铜锌原电池仿真实验现在学习的是第10页,共74页ZnZn棒上的变化为:棒上的变化为: Zn-2eZn-2e=Zn=Zn2+
5、 2+ 氧化反应氧化反应CuCu棒上的变化为:棒上的变化为:2H2H+ +2e=H+2e=H2 2 还原反应还原反应电子的流向电子的流向:Zn棒棒 Cu棒棒电流的流向电流的流向:Cu棒棒 Zn 棒棒ZnZn棒不断溶解棒不断溶解CuCu棒上有气泡产生棒上有气泡产生现在学习的是第11页,共74页1、借助氧化还原反应,将化学能、借助氧化还原反应,将化学能转变为电能的装置叫转变为电能的装置叫 原原电池电池2、电极名称:正极、负极、电极名称:正极、负极上述原电池称为:铜锌原电池CuCu棒棒: :正极、正极、 Zn Zn棒棒: :负极负极现在学习的是第12页,共74页反应原理反应原理负极负极正极正极电解质
6、溶液电解质溶液ne氧化氧化反应反应还原还原反应反应现在学习的是第13页,共74页3 3、电极反应:、电极反应:正极:正极:2H2H+ +2e=H+2e=H2 2 还原反应还原反应总反应式:总反应式:Zn+2HZn+2H+ +=Zn=Zn2+2+H+H2 2 负极:负极:Zn-2eZn-2e=Zn=Zn2+ 2+ 氧化反应氧化反应负极失去电子,被负极失去电子,被消耗掉消耗掉 Zn+H Zn+H2 2SOSO4 4 ZnSO ZnSO4 4+H+H2 2现在学习的是第14页,共74页4、正负极的判断:、正负极的判断:电极电极材料反应类型电子流向负极负极正极正极活泼金属活泼金属较不活泼较不活泼金属或
7、者金属或者非金属导非金属导体体氧化反应氧化反应还原反应还原反应流出流出流进流进现在学习的是第15页,共74页现在学习的是第16页,共74页原电池的工作原理原电池的工作原理现在学习的是第17页,共74页巩固练习巩固练习1. 微型微型锂碘电池锂碘电池可作植入某些心脏病人体内的可作植入某些心脏病人体内的心脏起搏器所用的电源。这种电池中的电解质是心脏起搏器所用的电源。这种电池中的电解质是固体电解质固体电解质LiI, 其中的导电离子是其中的导电离子是I。下列有关下列有关说法正确的是说法正确的是 ( )A.正极反应:正极反应:2Li2e=2Li+B.负极反应:负极反应:I22e =2IC.总反应是:总反应
8、是: 2Li I22LiID.总反应是:金属锂作正极总反应是:金属锂作正极C现在学习的是第18页,共74页现在学习的是第19页,共74页?现在学习的是第20页,共74页2.奇妙的青蛙腿奇妙的青蛙腿伽伐尼电流伽伐尼电流 十八世纪末,意大利解剖学和医学教授伽伐尼做青蛙手术时,将金属手术刀接触蛙腿,发现蛙腿会抽搐。 青蛙腿为什么会抽搐? 铁盘、铜刀和体液构成了原电池,产生的电流刺激了神经,所以 青蛙腿会抽搐。现在学习的是第21页,共74页3、伏打电池伏打电池世界上第一个电池世界上第一个电池 著名化学家伏特抓住上述现象,深入研究,在1800年3月20日宣布他的发明人类历史上第一个化学电池:伏打电池。伏
9、打电堆的发明,使人们第一次有可能获得稳定而持续的电流,是实用电池的开端。 现在学习的是第22页,共74页原电池的重要应用原电池的重要应用 1 1、制作电池制作电池 制干电池、蓄电池、高能电池制干电池、蓄电池、高能电池 2 2、判断金属的活动性。负极的是较活泼的金属、判断金属的活动性。负极的是较活泼的金属 3 3、提高化学反应速率提高化学反应速率 用粗锌代替锌制氢气用粗锌代替锌制氢气 4 4、防止金属被腐蚀、防止金属被腐蚀 铁锌相连处于电解质铁锌相连处于电解质中铁受保护中铁受保护现在学习的是第23页,共74页发生发生_反应的是反应的是_极(电极消耗)极(电极消耗) 发生发生_反应的是反应的是_极
10、(电极放出气体或析极(电极放出气体或析出金属)出金属)原电池正负极的判断原电池正负极的判断根据金属的活泼性判断根据金属的活泼性判断根据电极反应来判断根据电极反应来判断活泼活泼金属做金属做_极极, 不活泼不活泼金属金属(或可导电的非金或可导电的非金属)做属)做_极极还原还原负负正正负负正正氧化氧化现在学习的是第24页,共74页P114.第1题 2、补充:形成原电池的条件 3写出锌片和铜片上变化的离子方程式。写出锌片和铜片上变化的离子方程式。 4电子流动的方向如何?电流流动方向如何?电子流动的方向如何?电流流动方向如何?锌片锌片:Zn2eZn(氧化反应)(氧化反应)铜片:铜片:2H2e(还原反应)
11、还原反应)电子电子锌片锌片(负极)流向(负极)流向铜片铜片(正极)(正极)电流从铜片电流从铜片(正极)流向(正极)流向锌片锌片(负极)(负极)作业现在学习的是第25页,共74页书书P114 第第3、4题题 金属活动强弱顺序是金属活动强弱顺序是:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au排在排在H H前面的都是活泼金属,前面的都是活泼金属,ZnZn比比FeFe活泼,活泼,FeFe比比SnSn活泼活泼,在发生电化学反应得时候,在发生电化学反应得时候,活泼的金属做负极,失去活泼的金属做负极,失去电子电子,被消耗掉被消耗掉,镀锌铁在发生电化学反应时锌先被消,镀
12、锌铁在发生电化学反应时锌先被消耗掉,而镀锡铁在发生电化学反应的时候铁先被消耗耗掉,而镀锡铁在发生电化学反应的时候铁先被消耗掉,所以镀锌铁比镀锡铁耐用掉,所以镀锌铁比镀锡铁耐用. .现在学习的是第26页,共74页铁锈斑斑铁锈斑斑现在学习的是第27页,共74页铜器表面生成一层薄薄的铜器表面生成一层薄薄的铜绿铜绿铜绿的主要成分铜绿的主要成分是是Cu2(OH)2CO3现在学习的是第28页,共74页故宫的石狮子雄狮子的脚下踩着球代表权力和统一雄狮子的脚下踩着球代表权力和统一,雌狮子脚下雌狮子脚下踩着一头小狮子踩着一头小狮子,表示母仪天下表示母仪天下. 现在学习的是第29页,共74页现在学习的是第30页,
13、共74页报废的船报废的船现在学习的是第31页,共74页金属的腐蚀现象非常普遍:金属的腐蚀现象非常普遍:1、钢铁生锈:、钢铁生锈:铁锈的主要成分:铁锈的主要成分:Fe2O3XH2O2、铜器表面生成铜绿:、铜器表面生成铜绿:铜绿的主要成分:铜绿的主要成分:Cu2(OH)2CO3金属腐蚀的不利后果有哪些?金属腐蚀的不利后果有哪些?现在学习的是第32页,共74页二、金属的腐蚀与防护二、金属的腐蚀与防护 金属腐蚀的现象非常普遍。金属腐蚀的现象非常普遍。全世界每年因腐蚀报废的钢全世界每年因腐蚀报废的钢铁设备估计约相当于产量的铁设备估计约相当于产量的10%20%10%20% 现在学习的是第33页,共74页四
14、川省宜宾市城区的南门大桥四川省宜宾市城区的南门大桥钢铁钢铁生锈生锈造成大桥造成大桥断裂断裂!断裂断裂20012001年年1111月月1212日日4:304:30现在学习的是第34页,共74页1、什么是金属腐蚀?、什么是金属腐蚀? 指金属或合金与周围接触到的气体或液指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程体进行化学反应而腐蚀损耗的过程2、金属腐蚀后的特征是什么?、金属腐蚀后的特征是什么? 在外形、色泽以及机械性能等方面都发在外形、色泽以及机械性能等方面都发生一定的变化生一定的变化二、金属的腐蚀与防护二、金属的腐蚀与防护 现在学习的是第35页,共74页1 化学腐蚀化学腐蚀金
15、属跟接触到的物质金属跟接触到的物质直接直接发生化学发生化学反应而引起的腐蚀反应而引起的腐蚀原理:原理:氧化还原反应氧化还原反应例如:例如:铁与氯气直接反应铁与氯气直接反应钢管被原油中的含硫钢管被原油中的含硫化合物腐蚀化合物腐蚀3、金属腐蚀的类型有哪些?、金属腐蚀的类型有哪些?现在学习的是第36页,共74页左边家用燃气灶的中心部位很容易生锈,而右边的左边家用燃气灶的中心部位很容易生锈,而右边的食品罐头放在南极食品罐头放在南极80多年了,却很少生锈多年了,却很少生锈升温可加快升温可加快金属腐蚀金属腐蚀现在学习的是第37页,共74页温度对化学腐蚀的影响:温度对化学腐蚀的影响: 升温加快升温加快金属腐
16、蚀金属腐蚀降温减慢降温减慢金属腐蚀金属腐蚀现在学习的是第38页,共74页2 电化学腐蚀电化学腐蚀不纯的金属不纯的金属(或合金或合金)跟电解质溶液接触时,会发跟电解质溶液接触时,会发生生原电池原电池反应,比较活泼的金属失去电子而被反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化的反应,氧化的反应,原理:原理:原电池反应原电池反应-氧化还原反应氧化还原反应例如:例如:钢铁在潮湿的空气中被腐蚀钢铁在潮湿的空气中被腐蚀电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因现在学习的是第39页,共74页钢铁的腐蚀钢铁的腐蚀析氢腐蚀(析氢腐蚀(演示演示)吸氧腐蚀(吸氧腐蚀(演示演示)发发生生条条件件钢铁
17、表面吸附的水钢铁表面吸附的水膜溶有膜溶有CO2呈现呈现较较强强酸性酸性。反应时有。反应时有 析出。析出。钢铁表面吸附的水膜钢铁表面吸附的水膜中溶有中溶有O2 并呈并呈极弱酸极弱酸性或中性性或中性,反应中反应中 得电子被还原为得电子被还原为 OH- 。 O2H2现在学习的是第40页,共74页钢铁腐蚀为电化学腐蚀钢铁腐蚀为电化学腐蚀水膜酸性较强时,发生析氢腐蚀(-)Fe-2e-=Fe2+(+)2H+2e-=H2 现在学习的是第41页,共74页现在学习的是第42页,共74页水膜酸性较弱或呈中性时,发生吸氧腐蚀(-)Fe-2 e- =Fe2+(+)2H2O+O2+4 e- =4OH-2Fe+ 2H2O
18、+O2 =2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3Fe2O3nH2O(铁红)(铁红)现在学习的是第43页,共74页钢铁的钢铁的析氢腐蚀析氢腐蚀示意图示意图钢铁的钢铁的吸氧腐蚀吸氧腐蚀示意图示意图现在学习的是第44页,共74页注意:注意:(1)电化学腐蚀是通过构成无数微小的原电)电化学腐蚀是通过构成无数微小的原电池而发生的,作为负极的较活泼金属将不断池而发生的,作为负极的较活泼金属将不断被腐蚀。而不活泼的金属(或非金属或其它被腐蚀。而不活泼的金属(或非金属或其它杂质)则被保护。杂质)则被保护。(2)电化学腐蚀,只有当金属跟电解质溶液)电化学腐蚀,只有当金
19、属跟电解质溶液接触时,才会发生,并伴有微电流产生。接触时,才会发生,并伴有微电流产生。(3)原电池反应能加快金属腐蚀原电池反应能加快金属腐蚀现在学习的是第45页,共74页海边的铁制品比较容易生锈,为什么?海边的铁制品比较容易生锈,为什么?原电池反应原电池反应可加快金属可加快金属腐蚀腐蚀现在学习的是第46页,共74页化学腐蚀与电化学腐蚀的差异化学腐蚀与电化学腐蚀的差异铁与酸反应,铁被腐蚀。铁与酸反应,铁被腐蚀。腐蚀速率较慢。腐蚀速率较慢。铁作负极被腐蚀铁作负极被腐蚀腐蚀速率较快。腐蚀速率较快。现在学习的是第47页,共74页类型类型化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀发生的条发生的条件件电流电流本
20、质本质相互关系相互关系金属与接触物直金属与接触物直接反应接反应不纯金属或合金不纯金属或合金与电解质溶液形与电解质溶液形成原电池成原电池无电流产生无电流产生有电流产生有电流产生金属被腐蚀金属被腐蚀较活泼金属被较活泼金属被腐蚀腐蚀两者往往同时发生,但电化腐蚀更两者往往同时发生,但电化腐蚀更普遍普遍化学腐蚀与电化腐蚀比较化学腐蚀与电化腐蚀比较现在学习的是第48页,共74页1.金属腐蚀的本质:金属腐蚀的本质:金属原子金属原子 金属金属_,发生,发生_反反应应氧化氧化失去失去 e-阳离子阳离子2.金属腐蚀的分类金属腐蚀的分类化学腐蚀化学腐蚀电化腐蚀电化腐蚀酸性环境酸性环境中性或碱性环境中性或碱性环境(普
21、遍)(普遍)小结:小结:现在学习的是第49页,共74页三、金属的防护三、金属的防护 现在学习的是第50页,共74页金属的金属的防护防护方法方法 :空气空气水水隔离隔离现在学习的是第51页,共74页使用马口铁使用马口铁:在铁皮镀上千分之一厘米的锡在铁皮镀上千分之一厘米的锡,可隔绝空气与水可隔绝空气与水现在学习的是第52页,共74页使使用用不不锈锈钢钢现在学习的是第53页,共74页在在金金属属表表面面烤烤漆漆现在学习的是第54页,共74页消除引起金属发生电化学腐蚀的原电池反应消除引起金属发生电化学腐蚀的原电池反应3.金属的电化学防护金属的电化学防护 原理:在被保护的金属上原理:在被保护的金属上连接
22、连接比该金属比该金属_,此金属作此金属作_极反应受到腐蚀,极反应受到腐蚀,被保护的金属作被保护的金属作_极极,不反应,起到保护作用。不反应,起到保护作用。做负极材料常用的有做负极材料常用的有_镁、铝、锌镁、铝、锌金属的金属的防护防护方法方法 :现在学习的是第55页,共74页船身如何防腐蚀的?船身如何防腐蚀的?用牺牲锌块的方法来保护用牺牲锌块的方法来保护船身上装锌块船身上装锌块现在学习的是第56页,共74页牺牲牺牲金属金属保护保护法法现在学习的是第57页,共74页金属的防护方法(常见)金属的防护方法(常见)1、改变金属内部组成结构而增强抗腐蚀能力、改变金属内部组成结构而增强抗腐蚀能力(不锈钢、青
23、铜器)(不锈钢、青铜器)2、在金属表面覆盖保护层、在金属表面覆盖保护层-隔离法隔离法(1)涂矿物质油脂,油漆或覆盖搪瓷塑料。)涂矿物质油脂,油漆或覆盖搪瓷塑料。(2)镀抗蚀金属电镀、热镀、喷镀法。)镀抗蚀金属电镀、热镀、喷镀法。(3)用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜)用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜-发蓝发蓝3、电化学保护法、电化学保护法(原电池原理)(原电池原理)(轮船船身上的锌块、地下钢铁管道接镁块轮船船身上的锌块、地下钢铁管道接镁块)现在学习的是第58页,共74页1.埋在地下的输油铸铁管道,在下列各种情埋在地下的输油铸铁管道,在下列各种情况下被腐蚀速率最慢的是况下被腐蚀速率最慢的
24、是 ( )A在潮湿疏松的土壤中;在潮湿疏松的土壤中; B在含铁元素较多的酸性土壤中;在含铁元素较多的酸性土壤中;C在干燥致密不透气的土壤中;在干燥致密不透气的土壤中; D在含碳较多的潮湿透气的中性土壤在含碳较多的潮湿透气的中性土壤C现在学习的是第59页,共74页“阿那吉纳阿那吉纳”号的沉没之谜号的沉没之谜 二十世纪初,二十世纪初,“阿那吉纳阿那吉纳”号货轮号货轮在向日本海岸行驶时,突然船体漏水在向日本海岸行驶时,突然船体漏水! 而而货轮既没有跟其他船相撞也没有触货轮既没有跟其他船相撞也没有触礁?厚厚的钢板却穿了孔。礁?厚厚的钢板却穿了孔。 你能揭开谜底吗?你能揭开谜底吗?请你解谜请你解谜是钢质
25、船体因锈蚀而穿孔漏水了。是钢质船体因锈蚀而穿孔漏水了。 现在学习的是第60页,共74页自行车不同构件的防锈措施自行车不同构件的防锈措施 现在学习的是第61页,共74页 自行车如何防生锈?自行车如何防生锈?是是在金属表面在金属表面镀上一层耐腐蚀的金属,如自行车镀上一层耐腐蚀的金属,如自行车的钢圈和车铃是在钢上的钢圈和车铃是在钢上镀镀上一层既耐腐蚀又耐磨上一层既耐腐蚀又耐磨的的Cr自行车的车把、自行车的车把、车辐条、钢圈车辐条、钢圈和车铃防锈措和车铃防锈措施是什么?施是什么?现在学习的是第62页,共74页健身器材如何防锈?健身器材如何防锈?刷油漆刷油漆1、请根据以下的生活中的例子,总结金属防护常用
26、的方法、请根据以下的生活中的例子,总结金属防护常用的方法,并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的,并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的?思考与交流思考与交流现在学习的是第63页,共74页衣架和电线如何防锈?衣架和电线如何防锈?外面包上一层塑料层外面包上一层塑料层现在学习的是第64页,共74页某些工具的某些工具的“机械传动部位机械传动部位” ,能用油,能用油漆来防锈吗?漆来防锈吗?不能用油漆来防锈,而是选用油脂不能用油漆来防锈,而是选用油脂应选用什么呢?应选用什么呢?现在学习的是第65页,共74页现在学习的是第66页,共74页 自由女神像又称照耀世界,是自由女神像又称照耀世界,
27、是法国于法国于1876年赠送给美国的独立年赠送给美国的独立100周年纪念礼物,是法国著名雕周年纪念礼物,是法国著名雕塑家历经塑家历经10年完成的。所戴头冠年完成的。所戴头冠有象征世界七大洲和五大洋的七有象征世界七大洲和五大洋的七道尖芒,右手高举象征自由的火道尖芒,右手高举象征自由的火炬,左手捧着刻有炬,左手捧着刻有1776年年7月月4日日的的独立宣言独立宣言,现在是一个,现在是一个重要景点。重要景点。现在学习的是第67页,共74页 自由女神的外壳为铜,内自由女神的外壳为铜,内层支架为铁,中间用油毛毡隔层支架为铁,中间用油毛毡隔开。时间长了,设计者预先没开。时间长了,设计者预先没想到的事发生了:
28、那层油毛毡想到的事发生了:那层油毛毡失去了隔离作用,而大西洋潮失去了隔离作用,而大西洋潮湿的夹带盐分的空气向女神不湿的夹带盐分的空气向女神不断地吹来,无数的断地吹来,无数的 在女神身上形成,结果加速了在女神身上形成,结果加速了铁的腐蚀。尽管女神有万般灵铁的腐蚀。尽管女神有万般灵验,现在也自身难保。验,现在也自身难保。原电池现在学习的是第68页,共74页现在学习的是第69页,共74页总结总结现在学习的是第70页,共74页请你当设计师,假设用钢材在请你当设计师,假设用钢材在杭州西湖内杭州西湖内建造建造能使用能使用20年左右年左右的一座大桥,有三种防锈措的一座大桥,有三种防锈措施供选择,你认为各种方
29、法有什么优、缺点施供选择,你认为各种方法有什么优、缺点?你优先选择哪种方法?理由是什么?你优先选择哪种方法?理由是什么?(1)涂上油漆)涂上油漆(2)使用镀铬的钢)使用镀铬的钢(3)使用不锈钢)使用不锈钢思考与交流思考与交流如何选用防锈方法如何选用防锈方法-请你决策请你决策现在学习的是第71页,共74页涂油漆涂油漆的优点是成本较低,缺点是油漆层容易脱的优点是成本较低,缺点是油漆层容易脱落,保护作用一般,不太适合大桥要使用多年的落,保护作用一般,不太适合大桥要使用多年的要求,而且也不适合在风景区使用。要求,而且也不适合在风景区使用。使用镀铬的钢使用镀铬的钢的优点是保护作用优良,外表美观的优点是保护作用优良,外表美观,适合在风景区使用。,适合在风景区使用。使用不锈钢使用不锈钢的用点是保护作用优异,外表美观,但的用点是保护作用优异,外表美观,但成本较高,应酌情考虑。成本较高,应酌情考虑。现在学习的是第72页,共74页作业作业现在学习的是第73页,共74页感谢大家观看感谢大家观看现在学习的是第74页,共74页