高二化學(xué)新人教選修關(guān)注營養(yǎng)平衡維生素和微量元素

1、第四節(jié)維生素和微量元素一二一、維生素1.維生素的作用維生素是參與生長發(fā)育和新陳代謝所必需的一類小分子有機化合物,在天然食物中含量極少。(1)維生素在體內(nèi)有特殊的生理功能或作為酶催化某些特殊的化學(xué)反應(yīng)。(2)維生素在人體內(nèi)能調(diào)節(jié)各種器官的機能并維持各種細胞的特性,對人體的生長和健康至關(guān)重要。2.維生素的分類(1)習(xí)慣上按不同的溶解性把維生素分為脂溶性維生素和水溶性維生素兩大類。一二(2)脂溶性維生素和水溶性維生素的比較 。一二3.維生素C(1)組成和存在。維生素C也稱為抗壞血酸,在人體內(nèi)有重要功能。分子式為C6H8O6,結(jié)構(gòu)簡式為:維生素C廣泛存在于新鮮水果和蔬菜中。人體自身不能合成維生素C,必

2、須從食物中獲得。一二(2)物理性質(zhì)。維生素C是一種無色晶體,熔點為190192 ,是一種水溶性維生素,溶液顯酸性,并有可口的酸味。(3)化學(xué)性質(zhì)。維生素C的化學(xué)特性是容易失去電子,是一種較強的還原劑,在水溶液中或受熱時很容易被氧化,在堿性溶液中更容易被氧化。一二(4)生理功能。參與體內(nèi)氧化還原反應(yīng),維持細胞間質(zhì)的正常結(jié)構(gòu)。防止壞血病。促進傷口愈合。維持牙齒、骨骼、血管和肌肉的正常功能。幫助無機鹽(如鐵和鈣)和某些氨基酸的吸收。增強對傳染病的抵抗力。有解毒作用。針對維生素C的性質(zhì),想一想蔬菜是先洗后切好,還是先切后洗好?提示:維生素C易溶于水,先洗后切好。一二二、微量元素1.人體中的微量元素(1

3、)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大致相當。(2)微量元素在體內(nèi)含量極少,但對維持生命活動、促進健康生長和發(fā)育的作用極其重要,缺少或攝入過多,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,影響發(fā)育,損害智力。(2)需用量:成人每天需碘量約為150 g,人們通過食用加碘鹽來補充碘元素,碘鹽中的碘是以KIO3的形式存在。 (3)碘過量的危害:易引起甲狀腺機能亢進。一二食用碘鹽應(yīng)注意哪些問題?提示:食用碘鹽,存放時注意密封、防潮和防曬。菜炒熟出鍋時再放碘鹽以防分解,加醋會降低碘的利用率,使用植物油則可提高碘的利用率。一二3.鐵(1)鐵的含量與存在

4、。鐵在人體中含量約為45 g,是人體必需微量元素中含量最多的一種。 人體內(nèi)的含鐵化合物主要分兩類,即功能性鐵和儲存鐵。功能性鐵和血紅蛋白一起參與氧的運輸,其余的鐵與各種酶結(jié)合,分布于身體各器官。(2)缺鐵的危害:人易患貧血,導(dǎo)致人的記憶能力、免疫能力和對溫度的適應(yīng)能力等生理功能下降。(3)補充方法。食用含鐵豐富的食物或口服補鐵劑以及食用鐵強化醬油。一二一、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)或糖類要少得多,但是它的重要性不亞于以上三類營養(yǎng)物質(zhì)。(1)維生素可以促使酶開始工作,進而使整個身體進入工作狀態(tài)。維生素可以用來平衡荷爾蒙,產(chǎn)生能量,促進免疫系統(tǒng)功能

5、,維持肌膚健康,并保護動脈。(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)鍵營養(yǎng)物質(zhì)。一二(3)牛奶、蛋類、魚類和肉類中含有維生素D,它有助于控制鈣的平衡,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以兩種形式存在:一種是動物形式的視黃醇,常見于肉類、魚類、蛋類和乳制品;另一種是-胡蘿卜素,常見于紅色、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,它常見于植物種子、堅果以及植物油中。一二2.碘元素對人體健康的影響(1)碘是一種較

6、活潑的非金屬元素,是人體必需的微量元素。人體中的碘完全依賴于自然環(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,碘和蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、維生素等一樣,是作為一種營養(yǎng)素存在于人體的,它在人體內(nèi)的含量僅約為30 mg,盡管含量極低,卻是人體各個系統(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體代謝、生長發(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,分泌激素過量或不足,勢必對機體的代謝、生長發(fā)育和智力發(fā)育造成很大影響,導(dǎo)致各種疾病的發(fā)生。一二3.鐵元素對人體的作用鐵在人體中含量約為45 g。鐵在人體中

7、的功能主要是參與血紅蛋白的形成,從而促進造血,參與O2、CO2的運輸和交換。人體鐵缺乏時會引起缺鐵性貧血,同時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、動物肝臟中含量較高。人體內(nèi)鐵元素的含量不宜過多,倘若長期攝入大量含鐵量高的食物,可能會發(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、雪里蕻、綠莧菜、芹菜等蔬菜,豆制品、動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。一二二、生活中含營養(yǎng)素較多的食物 一二知識點1知識點2知識點3【例題1

8、】 維生素對人體的作用是()A.構(gòu)成人體細胞和組織的重要材料B.提供人體所需的微量元素C.調(diào)節(jié)新陳代謝、預(yù)防疾病和維持健康D.大量補充人體所需能量解析:構(gòu)成人體細胞和組織的重要材料是油脂和蛋白質(zhì),A錯誤;維生素不能提供微量元素,B錯誤;人體內(nèi)的供能物質(zhì)主要是糖類,其次為油脂和蛋白質(zhì),維生素不是供能物質(zhì),D錯誤。答案:C知識點1知識點2知識點3點撥(1)維生素作用特點。人體對維生素需要量極少。維生素對人體的生長和健康至關(guān)重要。(2)生理功能。調(diào)節(jié)各種器官的機能。維持各種細胞的特性。【例題2】 有關(guān)微量元素的下列說法中正確的是()A.微量元素雖然含量占人體的0.01%以下,但對于維持生命活動,促進

9、健康和發(fā)育卻是極其重要的B.微量元素又稱為礦物質(zhì)元素C.青少年或成人缺鐵可引起甲狀腺腫大D.攝入的鐵元素越多越有利于身體健康解析:在組成人體的元素中,碳、氫、氧、氮、硫等組成有機物,其余一些金屬和非金屬元素統(tǒng)稱為礦物質(zhì)元素,故B不正確;青少年或成人缺碘可引起甲狀腺腫大,故C不正確;微量元素缺少或過多攝入,都可能導(dǎo)致人體患上各種疾病,故D也不正確。答案:A知識點1知識點2知識點3知識點1知識點2知識點3點撥要正確理解微量元素與人體健康的關(guān)系,了解碘和鐵在人體中的重要作用和補充方法。知識點1知識點2知識點3【例題3】 維生素C是生命活動中不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì),不同的飲料中維生素C的含量不同。下面是小

10、明同學(xué)運用學(xué)到的實驗方法測定橙汁、果味飲料中維生素C含量的實驗?！緦嶒?zāi)康摹?測定不同飲料中維生素C的含量?！緦嶒炘怼?(1)維生素C是一種無色易溶于水的有機物,能與碘水反應(yīng)使碘水褪色;(2)淀粉遇到碘水變色。 【實驗試劑】 碘水、淀粉溶液、已知濃度的標準維生素C溶液、蒸餾水。知識點1知識點2知識點3【實驗過程】 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,標準維生素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試管中逐滴滴加碘水至剛好變色,并記錄滴數(shù)。【實驗記錄】知識點1知識點2知識點3試回答下列問題:(1)你認為在和兩種飲料中

11、,的維生素C含量較高;(2)有的同學(xué)認為測定標準維生素C溶液是多余的,你認為呢?請說明理由: ;(3)化學(xué)實驗需要控制變量。下列(填序號)情況會影響到測定結(jié)果。 A.每次實驗所用飲料的顏色不同B.量取的被測試物質(zhì)的體積不同C.試管的大小不同D.沒有用同一規(guī)格的膠頭滴管滴加碘水【回顧與反思】 實驗中所用淀粉溶液的作用是 。 知識點1知識點2知識點3解析: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,說明溶液中含維生素C越多,因此橙汁含有維生素C多。因為要測定估算出溶液中維生素C的含量(濃度),所以應(yīng)測定標準維生素C溶液消耗碘水的量。試管大小與反應(yīng)

12、物中含有的有效溶質(zhì)的量無關(guān)。從整個實驗過程看,利用淀粉與碘反應(yīng)的顏色變化可以測定維生素C是否與碘水完全反應(yīng),淀粉相當于“指示劑”。答案:【實驗原理】(2)藍【實驗記錄】 (1)橙汁(或)(2)不是多余的,因為測定標準維生素C溶液是確定維生素C含量的標準,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)1 2 3 41根據(jù)維生素C的結(jié)構(gòu)簡式和相關(guān)性質(zhì),判斷下列說法中錯誤的是()A.是一個環(huán)狀的酯類化合物B.易發(fā)生氧化及加成反應(yīng)C.可以溶解于水D.在堿性溶液中能穩(wěn)定存在解析:觀察維生素C的結(jié)構(gòu)簡式可以識別出的官能團有:碳碳雙鍵、(醇)羥基

13、、酯基,碳鏈中有一個五元環(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。答案:D1 2 3 42下列關(guān)于維生素的說法正確的是()A.維生素是參與生物生長發(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.維生素都是較強的還原劑解析: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

14、正確。維生素C容易被氧化,是一種較強的還原劑,并非所有維生素都是較強的還原劑,故D也不正確。答案:A1 2 3 43人們每天通過攝取食物不斷補充所需要的各種元素,但有時也會攝入某些有害的元素。對下列礦物質(zhì)進行分類。鎘鉀鐵鈣汞碘鉛鎂硒鋅(1)人體中必需的微量元素。 (2)對人體有害的微量元素。 解析:人體內(nèi)必需的微量元素包括鐵、銅、鋅、錳、鈷、鉬、硒、碘、鋰、鉻、氟、錫、硅、釩、砷和硼共16種。而鎘、汞、鉛都是對人體有害的元素。答案:(1)(2)1 2 3 44鐵元素是人體的重要營養(yǎng)元素,鐵在人體內(nèi)的主要功能是以血紅蛋白(含低價鐵)的形式參與氧的轉(zhuǎn)運、交換和組織呼吸過程,以及在體內(nèi)用于生產(chǎn)供給生

15、命活動需要的細胞能量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)化成高鐵血紅蛋白而中毒。服用維生素C可解除亞硝酸鹽中毒。下列說法中正確的是。 A.亞硝酸鹽是還原劑B.維生素C是還原劑C.維生素C是氧化劑D.亞硝酸鹽被氧化1 2 3 4(2)乳酸可以與精制鐵粉反應(yīng)來制備一種藥物,化學(xué)方程式為:化學(xué)方程式中,氧化劑是,還原劑是,產(chǎn)物乳酸亞鐵可以治療。 (3)舉一例說明鐵元素在人體中的重要作用 。 1 2 3 4解析:(1)因Fe2+具有還原性,而亞硝酸鹽有較強的氧化性,因此,誤服亞硝酸鹽后,低鐵血紅蛋白中的Fe2+便被氧化成Fe3+而喪失輸氧能力,導(dǎo)致中毒;

16、服用維生素C可解除亞硝酸鹽中毒現(xiàn)象,說明維生素C可代替血紅蛋白被氧化,故本題答案應(yīng)為B。(2)因金屬單質(zhì)中金屬元素的化合價只能升高,因此反應(yīng)中還原劑必為Fe,氧化劑是乳酸(反應(yīng)中氫元素化合價降低);因乳酸亞鐵屬于低價鐵的化合物,因此,用它可治療缺鐵性貧血。答案:(1)B(2)乳酸Fe缺鐵性貧血(3)人體內(nèi)的血紅蛋白中含鐵,如果鐵的攝入量不足,吸收利用不良時,將使機體出現(xiàn)缺鐵性或營養(yǎng)性貧血一二(4)生理功能。參與體內(nèi)氧化還原反應(yīng),維持細胞間質(zhì)的正常結(jié)構(gòu)。防止壞血病。促進傷口愈合。維持牙齒、骨骼、血管和肌肉的正常功能。幫助無機鹽(如鐵和鈣)和某些氨基酸的吸收。增強對傳染病的抵抗力。有解毒作用。針對

17、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?提示:維生素C易溶于水,先洗后切好。一二二、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大致相當。(2)微量元素在體內(nèi)含量極少,但對維持生命活動、促進健康生長和發(fā)育的作用極其重要,缺少或攝入過多,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,影響發(fā)育,損害智力。(2)需用量:成人每天需碘量約為150 g,人們通過食用加碘鹽來補充碘元素,碘鹽中的碘是以KIO3的形式存在。 (3)碘過量的危害:易引起甲狀腺機能亢進。一二(3)牛奶、蛋類、魚類和肉類中含有維生素D,它有助于控制鈣的平衡,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以兩種形式存在:一種是動物形式的視黃醇,常見于肉類、魚類、蛋類和乳制品;另一種是-胡蘿卜素,常見于紅色、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,它常見于植物種子、堅果以及植物油中。知識點1知識點2