高中化學(xué) 第一章 關(guān)注營(yíng)養(yǎng)平衡 第四節(jié) 維生素和微量元素4學(xué)案 新人教版選修1

1、第四節(jié) 維生素和微量元素1通過(guò)實(shí)例了解人體必需維生素的主要來(lái)源及其攝入途徑。2了解維生素在人體中的作用。3認(rèn)識(shí)微量元素對(duì)人體健康的重要作用。4了解如何補(bǔ)充維生素，如何補(bǔ)充碘、鐵等微量元素。維生素C能提高免疫力，從而能很好地防治感冒。攝取維生素C的最好方法就是從蔬菜和水果中補(bǔ)充，如獼猴桃、柑橘類(lèi)水果，紅辣椒、菠菜等蔬菜。下圖是維生素C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，缺鐵性貧血的人多吃含維生素C的食物有助于補(bǔ)鐵劑的吸收。鐵是人體必需的微量元素，你知道人體必需的維生素和微量元素還有哪些嗎？提示：人體需要的維生素的種類(lèi)很多，通常按其溶解性分為脂溶性維生素和水溶性維生素兩大類(lèi)。脂溶性維生素主要包括維生素A、D、E、K等；水

2、溶性維生素包括維生素B族(B1、B2、B6、B12、生物素、葉酸等)和維生素C。人體必需的微量元素有鐵、鋅、銅、錳、鈷、鉬、硒、碘、鉻等。一、維生素1維生素的作用維生素是參與_和_所必需的一類(lèi)小分子有機(jī)化合物，在天然食物中含量_。(1)維生素在體內(nèi)有_或_。(2)維生素在人體內(nèi)能_并_，對(duì)人體的生長(zhǎng)和健康至關(guān)重要。2分類(lèi)(1)習(xí)慣上按不同的溶解性把維生素分為_(kāi)和_兩大類(lèi)。(2)脂溶性維生素和水溶性維生素的比較脂溶性維生素水溶性維生素溶解性水中_，脂肪和有機(jī)溶劑中_水中_在體內(nèi)消化過(guò)程和脂類(lèi)共存于食物中，并隨脂類(lèi)一起被吸收，不易排泄，易在體內(nèi)積存，主要積存于_中易被人體吸收，多余的隨尿排出體外，

3、一般不易積存，容易缺乏包含種類(lèi)維生素_和_等_和_族(B1、B2、煙酸和煙酰胺、B6、生物素、泛酸、葉酸和B12等)來(lái)源動(dòng)物肝臟水果、蔬菜3.維生素C(1)組成和存在。維生素C也稱(chēng)為_(kāi)，在人體內(nèi)有重要功能。分子式為C6H8O6，結(jié)構(gòu)式為_(kāi)。維生素C廣泛存在于_和_中。人體自身不能合成維生素C，必須從食物中獲得。(2)物理性質(zhì)。維生素C是一種無(wú)色晶體，熔點(diǎn)為190192 ，是一種_維生素，溶液顯_性，并有可口的_。(3)化學(xué)性質(zhì)。維生素C的化學(xué)特性是容易_電子，是一種較強(qiáng)的_，在_中或_時(shí)很容易被氧化，在_性溶液中更容易被氧化。(4)生理功能。參與體內(nèi)_反應(yīng)，維持細(xì)胞間質(zhì)的正常結(jié)構(gòu)。防止壞血病。

4、促進(jìn)傷口愈合。維持牙齒、骨骼、血管和肌肉的正常功能。幫助_(如鐵和鈣)和某些_的吸收。增強(qiáng)對(duì)傳染病的抵抗力。有解毒作用。思考：針對(duì)維生素C的性質(zhì)，想一想蔬菜是先洗后切好，還是先切后洗好？二、微量元素1人體中的微量元素(1)構(gòu)成生物體的所有元素在自然界中都能找到，并且與地球表層元素的含量_。(2)微量元素在體內(nèi)含量極少，但對(duì)維持生命活動(dòng)、促進(jìn)健康生長(zhǎng)和發(fā)育的作用極其重要，缺少或攝入過(guò)多，都可能導(dǎo)致患各種代謝疾病。2碘(1)缺碘的危害：易引起甲狀腺腫大，_。(2)需用量：成人每天需碘量約為_(kāi)，人們通過(guò)食用加碘鹽來(lái)補(bǔ)充碘元素，碘鹽中的碘是以_的形式存在。(3)碘過(guò)量危害：易引起甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)。3鐵(

5、1)鐵的含量與存在。鐵在人體中含量約為_(kāi)，是人體必需微量元素中含量_的一種。人體內(nèi)的含鐵化合物主要分兩類(lèi)，即_鐵和_鐵。_鐵和_一起參與氧的運(yùn)輸，其余的鐵與各種_結(jié)合，分布于身體各器官。(2)缺鐵的危害：人易患_，導(dǎo)致人的記憶能力、免疫能力和對(duì)溫度的適應(yīng)能力等生理功能下降。(3)補(bǔ)充方法。食用_的食物或口服補(bǔ)鐵劑以及食用_醬油。答案：1生長(zhǎng)發(fā)育 新陳代謝 極少(1)特殊的生理功能 作為酶催化某些特殊的化學(xué)反應(yīng) (2)調(diào)節(jié)各種器官的機(jī)能 維持各種細(xì)胞的特性2(1)脂溶性維生素 水溶性維生素 (2)難溶 易溶 易溶 肝臟 A、D、E K 維生素C 維生素B3(1)抗壞血酸新鮮水果 綠色蔬菜 (2)

6、水溶性 酸 酸味 (3)失去 還原劑 水溶液 受熱 堿 (4)氧化還原 無(wú)機(jī)鹽 氨基酸思考提示：維生素C易溶于水，先洗后切好。二、1.(1)大致相當(dāng)2(1)影響發(fā)育，損害智力 (2)150 g KIO33(1)45 g 最多 功能性 儲(chǔ)存 功能性 血紅蛋白 酶(2)貧血 (3)含鐵豐富 鐵強(qiáng)化一、維生素C的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1維生素C的結(jié)構(gòu)維生素C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，從結(jié)構(gòu)式中可以看出維生素C中含羥基、碳碳雙鍵、酯基等官能團(tuán)。因此，維生素C具備醇、烯、酯等物質(zhì)的性質(zhì)，例如，具有還原性。2物理性質(zhì)無(wú)色晶體，易溶于水。3主要化學(xué)性質(zhì)(1)溶液顯酸性。(2)有較強(qiáng)還原性，受熱時(shí)很容易被氧化，在堿性溶液中更容易被氧

7、化，能使溴水、碘水、氯化鐵溶液、高錳酸鉀溶液褪色。(3)能發(fā)生酯化反應(yīng)。(4)能發(fā)生水解反應(yīng)。(5)能發(fā)生加成反應(yīng)。二、維生素、碘、鐵與人體健康1維生素與人體健康盡管維生素的需要量比脂肪、蛋白質(zhì)或碳水化合物要少得多，但是它的重要性不亞于以上三類(lèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。(1)維生素可以促使酶開(kāi)始工作，進(jìn)而使整個(gè)身體進(jìn)入工作狀態(tài)。維生素可以用來(lái)平衡荷爾蒙，產(chǎn)生能量，促進(jìn)免疫系統(tǒng)功能，維持肌膚健康，并保護(hù)動(dòng)脈。(2)維生素D、維生素C和維生素E是抗氧化劑，可以減緩衰老，預(yù)防癌癥、心臟病并保護(hù)身體不受污染侵害。維生素B族和維生素C是將食物轉(zhuǎn)化為能量的關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。(3)牛奶、蛋類(lèi)、魚(yú)類(lèi)和肉類(lèi)中含有維生素D，它有助于

8、控制鈣的平衡，光照也可以在皮膚中產(chǎn)生維生素D。天然食物中富含大量的B族和C族維生素，如新鮮的水果和蔬菜。(4)維生素A以?xún)煞N形式存在：一種是動(dòng)物形式的視黃醇，常見(jiàn)于肉類(lèi)、魚(yú)類(lèi)、蛋類(lèi)和乳制品；另一種是胡蘿卜素，常見(jiàn)于紅色、黃色和橙色的水果和蔬菜中。維生素E有助于防止必需脂肪腐敗，它常見(jiàn)于植物種子、堅(jiān)果以及植物油中。2碘元素對(duì)人體健康的影響(1)碘是一種較活潑的非金屬元素，是人體必需的微量元素。人體的碘完全依賴(lài)自然環(huán)境的供應(yīng)，而且必須每天攝入，所以是必需的微量元素。(2)碘有“智力元素”的美譽(yù)，碘和蛋白質(zhì)、脂肪、糖類(lèi)、維生素等一樣，是作為一種營(yíng)養(yǎng)素存在于人體的，它在人體內(nèi)的含量?jī)H約為30 mg，盡

9、管含量極低，卻是人體各個(gè)系統(tǒng)(特別是神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育)所不可缺少的。(3)碘是合成甲狀腺激素不可缺乏的重要原料。甲狀腺激素具有影響機(jī)體代謝、生長(zhǎng)發(fā)育，特別是腦發(fā)育的生理作用。因此，如果甲狀腺功能異常，分泌激素過(guò)量或不足，勢(shì)必對(duì)機(jī)體的代謝、生長(zhǎng)發(fā)育和智力發(fā)育造成很大影響，導(dǎo)致種種疾病的發(fā)生。3鐵元素對(duì)人體的作用鐵在人體中含量約為45 g。鐵在人體中的功能主要是參與血紅蛋白的形成，從而促進(jìn)造血，參與O2、CO2的運(yùn)輸和交換。人體鐵缺乏時(shí)引起缺鐵性貧血，同時(shí)一些含鐵酶活性降低，造成智力發(fā)育障礙。鐵元素在菠菜、瘦肉、蛋黃、動(dòng)物肝臟中含量較高。人體內(nèi)鐵元素的含量不宜過(guò)多，倘若長(zhǎng)期攝入大量含鐵量高的食物，可能

10、會(huì)發(fā)生組織損壞、肝和脾功能性障礙、皮膚色素沉著等病癥。為了滿足人體對(duì)鐵元素的正常需要，在日常飲食中應(yīng)多吃一些富含鐵元素的食物，如菠菜、毛豆、豌豆苗、小白菜、雪里紅、綠莧菜、芹菜等蔬菜，豆制品、動(dòng)物的肝臟和腎臟及蛋黃里也含有較豐富的鐵元素。奶里含鐵量較少，牛奶里含鐵量更低。知識(shí)點(diǎn)1 維生素的性質(zhì)和作用【例題1】 (2011山東濟(jì)南統(tǒng)考)下列關(guān)于維生素C的說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )。A維生素C是水溶性的，在洗菜時(shí)容易損失B維生素C怕高溫，加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)被破壞C維生素C具有還原性，含維生素C的蔬菜存放時(shí)間越長(zhǎng)，維生素C損失越大D壞血病患者每天通過(guò)蔬菜等食物獲得的維生素C就能滿足其需要解析：選擇富含維生素C的

11、蔬菜、水果，且使用正確的烹調(diào)方法，也很難獲得大劑量的維生素C，所以完全依賴(lài)食物是不可能發(fā)揮大劑量維生素C的治療作用的。答案：D點(diǎn)撥：減少蔬菜中維生素C損失的途徑：(1)蔬菜要先洗后切，防止蔬菜中的維生素C通過(guò)刀口溶解到水里而流失；(2)要吃新鮮的蔬菜；(3)生吃蔬菜要比熟吃時(shí)維生素C的損失少；(4)蔬菜大火快炒，可減少維生素C的損失。知識(shí)點(diǎn)2 微量元素的作用【例題2】 有關(guān)微量元素的下列說(shuō)法中正確的是( )。A微量元素雖然含量占人體的0.01%以下，但對(duì)于維持生命活動(dòng)，促進(jìn)健康和發(fā)育卻是極其重要的B微量元素又稱(chēng)為礦物質(zhì)元素C青少年或成人缺碘可引起甲狀腺腫大D攝入的鐵元素越多越有利于身體健康解析

12、：在組成人體的11種常量元素和16種微量元素中，碳、氫、氧、氮、硫等組成有機(jī)物，其余一些金屬和非金屬元素統(tǒng)稱(chēng)為礦物質(zhì)元素，故B不正確。微量元素缺少或過(guò)多攝入，都可能導(dǎo)致患各種疾病，故D也不正確。答案：AC點(diǎn)撥：要正確理解微量元素和人體健康的關(guān)系，了解碘和鐵在人體中的重要作用和補(bǔ)充方法。知識(shí)點(diǎn)3 維生素C含量的測(cè)定【例題3】 維生素C是生命活動(dòng)中不可缺少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，不同的飲料中維生素C的含量不同。下面是小明同學(xué)運(yùn)用學(xué)到的實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定橙汁、果味飲料中維生素C含量的實(shí)驗(yàn)?！緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?測(cè)定不同飲料中維生素C的含量?！緦?shí)驗(yàn)原理】 (1)維生素C是一種無(wú)色易溶于水的有機(jī)物，能與碘水反應(yīng)使碘水褪色；(2)

13、淀粉遇到碘水變_色。【實(shí)驗(yàn)試劑】 碘水、淀粉溶液、已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)維生素C溶液、蒸餾水。【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】 步驟1：在4支試管中分別盛有3.0 mL的下列物質(zhì)：蒸餾水，標(biāo)準(zhǔn)維生素C溶液，橙汁，果味飲料。分別向4支試管中滴加2滴淀粉溶液。步驟2：用4支相同的膠頭滴管分別向支試管中逐滴滴加碘水至剛好變色，并記錄滴數(shù)。【實(shí)驗(yàn)記錄】測(cè)定物質(zhì)滴入碘水的數(shù)量(滴)18155試回答下列問(wèn)題：(1)你認(rèn)為小明測(cè)定的兩種飲料中，_的維生素C含量較高；(2)有的同學(xué)認(rèn)為測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)維生素C溶液是多余的，你認(rèn)為呢？請(qǐng)說(shuō)明理由：_；(3)化學(xué)實(shí)驗(yàn)需要控制變量。下列_(填序號(hào))情況會(huì)影響到測(cè)定結(jié)果。A每次實(shí)驗(yàn)所用飲料的顏色不同B量

14、取的被測(cè)試物質(zhì)的體積不同C試管的大小不同D沒(méi)有用同一規(guī)格的膠頭滴管滴加碘水【回顧與反思】 實(shí)驗(yàn)中所用淀粉溶液的作用是_。解析：淀粉遇碘變藍(lán)色是碘的特性。維生素C能與碘水反應(yīng)使碘水褪色，可以根據(jù)消耗碘水的多少判斷溶液中含維生素C的多少，消耗碘水越多，說(shuō)明溶液中含維生素C越多，因此橙汁含有維生素多。因?yàn)橐獪y(cè)定估算出溶液中維生素C的含量(濃度)，所以應(yīng)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)維生素C溶液消耗碘水的量。試管大小與反應(yīng)物中含有的有效溶質(zhì)的量無(wú)關(guān)。從整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程看，利用淀粉與碘反應(yīng)的顏色變化可以測(cè)定維生素C是否與碘水完全反應(yīng)，淀粉相當(dāng)于“指示劑”。答案：【實(shí)驗(yàn)原理】(2)藍(lán)【實(shí)驗(yàn)記錄】 (1)橙汁(或)(2)不是多余的，

15、因?yàn)闇y(cè)定標(biāo)準(zhǔn)維生素C溶液是確定維生素C含量的標(biāo)準(zhǔn)，以便估算出飲料中維生素C的濃度(其他合理答案也可)(3)ABD【回顧與反思】 確定維生素C是否與碘水完全反應(yīng)點(diǎn)撥：信息題和聯(lián)系生活實(shí)際的習(xí)題一定要抓住信息中的關(guān)鍵點(diǎn)，聯(lián)系生活實(shí)際要合理，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行知識(shí)的遷移。(1)根據(jù)題給信息，維生素C水溶液顯酸性，所以把它放在酸式滴定管中；碘溶液具有氧化性，同樣應(yīng)放在酸式滴定管中。(2)反應(yīng)原理是用碘氧化維生素C，碘可使淀粉溶液變藍(lán)。(3)由于維生素C易被空氣氧化，所以滴定時(shí)不能劇烈搖動(dòng)錐形瓶。1 根據(jù)維生素C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和相關(guān)性質(zhì)，判斷下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )。A是一個(gè)環(huán)狀的酯類(lèi)化合物B易起氧化及加成

16、反應(yīng)C可以溶解于水D在堿性溶液中能穩(wěn)定存在2 下列化學(xué)元素中屬于組成生物體的微量元素的是( )。AK BP CB DCa3 關(guān)于維生素的下列說(shuō)法正確的是( )。A維生素是參與生物生長(zhǎng)發(fā)育和新陳代謝所必需的物質(zhì)B維生素容易在體內(nèi)積存，主要積存在肝臟C維生素容易被人體吸收，多余的隨尿排出體外，不易在體內(nèi)積存，所以容易缺乏D維生素都是較強(qiáng)的還原劑4 鐵元素是人體的重要營(yíng)養(yǎng)元素，鐵在人體內(nèi)的主要功能是以血紅蛋白(含低價(jià)鐵)的形式參與氧的轉(zhuǎn)運(yùn)、交換和組織呼吸過(guò)程，以及在體內(nèi)用于生產(chǎn)供給生命活動(dòng)需要的細(xì)胞能量ATP。(1)人體正常的血紅蛋白應(yīng)該含F(xiàn)e2，若誤食亞硝酸鹽，則導(dǎo)致低鐵血紅蛋白轉(zhuǎn)化成高鐵血紅蛋白

17、而中毒。服用維生素C可解除亞硝酸鹽中毒。下列說(shuō)法中正確的是_。A亞硝酸鹽是還原劑B維生素C是還原劑C維生素C將Fe3還原成Fe2D亞硝酸鹽被氧化(2)乳酸可以與精制鐵粉制備一種藥物，反應(yīng)方程式為：2CH3CH(OH)COOHFeCH3CH(OH)COO2FeH2反應(yīng)方程式中，氧化劑是_，還原劑是_，產(chǎn)物乳酸亞鐵可以治療_。(3)舉一例說(shuō)明鐵元素在人體中的重要作用_。答案：1D 觀察維生素C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可以識(shí)別出的官能團(tuán)有：碳碳雙鍵、(醇)羥基、酯基，碳鏈中有一個(gè)五元環(huán)。碳碳雙鍵可以發(fā)生加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)；羥基(親水基)比例很大，親水性較好，易溶于水；酯基在堿性溶液中可以較為徹底地水解。2C 組成生物體的化學(xué)元素分為常量元素和微量元素兩大類(lèi)，其中C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等屬于常量元素；Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等屬于微量元素。3A 維生素按溶解性的不同可分為脂溶性維生素和水溶性維生素。脂溶性維生素不易排泄，容易在體內(nèi)積存，主要積存在肝臟中。水溶性維生素容易被人體吸收，多余的則隨尿排出體外，一般不易在體內(nèi)積存，容易缺乏。故B、C均不正確。維生素C容易被氧化，是一種較強(qiáng)的還原劑，并非所有維生素都是較強(qiáng)的還原劑，故D也不正確。