《摄取人体必需的化学元素》教案2 (2)

摄取人体必需的化学元素摄取人体必需的化学元素 教案教案 课标要求课标要求 1 认识微量元素对人体健康的重要作用 2 讨论碘元素对人体健康的影响 课标解读课标解读 课标要求中仅提到微量元素对人体的重要性 而没有提到常量元素的重要性 这并不是说 常量元素对人体不重要 而是说常量元素在日常生活中能及时补充 一般不会缺乏 而微 量元素日常饮食中比较缺乏 造成人体缺乏必需的微量元素 这就要求学生重点掌握微量 元素对人体健康的影响 教学地位教学地位 在 化学与生活 模块中 课标将本节课定为 认识 和 讨论 可见本节课的重要性 本 节课的地位突出还体现在各地的学业水平测试的试题中经常出现 新课导入建议新课导入建议 同学们不知道你们观察过你家食盐包装袋上的说明书没有 成分栏目中一定有食盐和碘酸 钾 那么碘酸钾有什么作用呢 这一节我们就学习包括碘元素在内的人体必需元素的作用 教学流程设计教学流程设计 课前预习安排 1 看教材 P42 43 填写 课前自主导学 中的 知识 1 人体的必需元素 并 完成 思考交流 1 看教材 P43 47 填写 课前自主导学 中 知识 2 合理摄取人体必需 元素 并完成 思考交流 2 2 建议方式 同学之间可以进行讨论交流 步骤 1 1 导入新课 2 本课时教学地位分析 步骤 2 建议对 思考交流 多提问几个学生 使 80 以上的学 生都能掌握该内容 以利于下一步对该重点知识的探究 步骤 6 师生互动完成探究 2 合理摄取人体必需元素 互动方式 可利用问题导思所设置的 问题 由浅入深进行师生互动 建议除例 2 外 可使用 教师备课资源 为您提供的备选例 题以拓展学生的思路 步骤 5 在老师指导下由学生自主完成 变式训练 1 和 当堂双基 达标 中的 1 2 题 验证学生对探究点的理解掌握情况 步骤 4 教师通过 例 1 和教材 P42 43 的讲解对探究 1 中的常量元素和微量元素的生理功能进行总结 步骤 3 师生互动 完成探究 1 几种必需元素的生理功能 互动方式 可利用问题导思所设置的问题 由浅 入深进行师生互动 建议除例 1 外 再变换一下命题角度 设置一些备选例题以拓展学生 的思路 可使用 教师备课资源 为您提供的备选例题 步骤 7 教师通过 例 2 和教材 P43 47 的讲解对探究 2 中的微量元素 I Fe F Zn 的 摄取途径和摄取量进行总结 步骤 8 在老师指导下由学生自主完成 变式训练 2 和 当 堂双基达标 中的 3 4 5 题 验证学生对探究点的理解掌握情况 步骤 9 先由学生自 主总结本课时学习的主要知识 然后对照 课堂小结 以明确掌握已学的内容 安排学生 课下完成 课后知能检测 课 标 解 读重 点 难 点 1 了解人体中的常量元素与微量元素 了解常 量元素与微量元素的生理功能 2 了解补充碘 铁 锌等微量元素的常用方法 1 微量元素的生理功能 难点 2 碘盐中碘的检验 重点 人体的必需元素 1 有些元素是人的生命活动必不可少的 被称为必需元素 也称为 生命元素 目前已确认 的必需元素共有 27 种 根据这些元素在人体中含量的高低 可分为常量元素和微量元素 含量高于 0 01 的元素称为常量元素 人体中常量元素约占体重的 99 95 含量低于 0 01 的 元素称为微量元素 人体中微量元素约占体重的 0 05 2 常量元素构成人体的细胞与组织 并参与多种生化过程 如神经传导 体液平衡 肌肉 收缩的调节等 微量元素通过激活酶的活性 在人体内许多生化过程中起调控作用 3 几种必需元素的生理功能 钙和磷是人体内含量最丰富的矿物元素 碘在人体内含量极 少 但对人体机能尤其是脑机能的正常运行起着十分重要的作用 是公认的 智慧元素 铁是人体必需的一种微量元素 主要存在形式有两种 几乎分布于人体所有组织中 若缺 少锌 人的生长 蛋白质的合成 DNA 和 RNA 的代谢等将发生障碍 1 微量元素在人体中的含量很小 对人体生理功能不产生作用 的说法正确吗 提示 错误 微量元素对人体正常的生理机能起着重要作用 合理摄取人体必需元素 1 常见食物富含的必需元素 蔬菜和动物内脏镁乳制品钙紫菜铁葡萄干铜肉类食品硒 2 合理补充必需元素的补充途径与功能 1 加碘盐与补碘 成人每天需碘量为 150 g 通常人们从碘盐中来获取碘 在该物质中碘以 IO的形式存 3 在 成人每人每天食用 7 g 左右加碘盐便能满足需要 碘在甲状腺中参与甲状腺激素的合成 儿童缺碘会导致发育迟缓 成人缺碘会引起甲状 腺肿大 2 铁强化酱油与补铁 成人体内含铁约为 4 5 g 若体内缺铁 人就会患缺铁性贫血 血液输送氧气能力下降 生理机能就会下降 出现 面色苍白 心悸和心率加快 烦躁 头痛等症状 儿童缺铁还可能导致智力发育迟缓 我 国是世界上缺铁性贫血发病率较高的国家 因此政府推广铁强化酱油 过量服用补铁剂 可能引起铁中毒 造成胃肠道出血性坏死 3 龋齿与含氟牙膏 成人每天需摄入钙约 0 7 g 磷约 1 4 g 钙离子和磷酸根进入人体后 形成不同形式的钙 的磷酸盐 其中以羟基磷酸钙 Ca5 PO4 3OH 最稳定 人体内 99 以上的钙和 85 左右的 磷以羟基磷酸钙的形式存在于骨骼和牙齿中 羟基磷酸钙在水中能极少量溶解 其溶解平衡为 Ca5 PO4 3OH s 5Ca2 aq 3PO aq OH aq 3 4 若吃糖过多 糖在酶作用下产生的酸性物质会使上述平衡向右移动 牙质受损 长此以往 会出现龋齿 防止龋齿可使用含氟牙膏 原理是牙膏中的 F 能和 Ca2 及 PO反应生 3 4 成更难溶的 Ca5 PO4 3F 使牙齿更坚固 4 富含锌的食物与补锌 1 锌对人的生长发育起关键作用 成人每天需摄入 15 mg 锌 动物性食物是锌的主要来源 2 锌摄入过量会削弱人的免疫功能 故服用锌制剂必须慎重 2 食用加碘食盐时 应注意哪些问题 提示 食用碘盐 存放时注意密封 防潮和防晒 菜炒熟出锅时再放碘盐以防分解 加醋会降低碘的利用率 使用植物油则可提高碘的利用率 几种必需元素的生理功能 问题导思 人体每天食用必需元素是否越多越好 提示 人体每天食用必需元素应适量 不能太多 若碘摄入过多 则有可能引发甲状 腺机能亢进 为什么碘被称为 智慧元素 提示 因为碘对脑机能的正常运行起着十分重要的作用 儿童缺碘会导致发育迟缓 元素生理功能 Ca 构成骨骼和牙齿 维持神经与肌肉的活动 包括神经的兴奋 传导等 还能激活体内某些酶的 活性 P组成细胞核蛋白及各种酶 能促进葡萄糖 脂肪 蛋白质的代谢 调节能量的释放 I 对人体机能尤其是脑机能的正常运行起着十分重要的作用 是公认的 智慧元素 碘在甲状腺 中参与甲状腺激素的合成 儿童缺碘会导致发育迟缓 成人缺碘会引起甲状腺肿大 Fe 主要以 Fe2 的形式存在 成人体内含铁为 4 5 g 几乎分布于人体的所有组织中 铁主要参 与血红蛋白 Hb 肌蛋白 细胞色素及酶的合成 与许多酶的活性有关 Zn 成人体内锌的含量约为 2 5 g 锌参与人体内许多金属酶的组成 对人的生命活动进行调节 若 人体缺锌 人的生长 蛋白质的合成 DNA 和 RNA 的代谢等都将发生障碍 1 常量元素 11 种 C H O N S P Cl Na Mg K Ca 2 微量元素 16 种 B F Si V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Se Br Mo Sn I 下列几种必需元素的生理功能说法错误的是 A Ca 是构成骨骼和牙齿的主要矿物元素 参与维持神经与肌肉的活动 B P 能促进葡萄糖 脂肪 蛋白质的代谢 调节能量的释放 C Zn 在甲状腺中参与甲状腺激素的合成 D Fe 主要参与血红蛋白 肌蛋白 细胞血素及酶的合成 解析 Zn 的主要功能是参与人体许多酶的组成 调节人的生命活动 在甲状腺中参与 甲状腺激素合成的必需元素是碘而不是 Zn 答案 C 1 下列说法不正确的是 A 锌能提高脑神经的兴奋性 B 钙能促进骨骼的生长发育 C 缺铁能使人贫血 D 缺氟能使人甲状腺肿大 解析 甲状腺肿大是因为缺碘造成的 答案 D 合理摄取人体必需元素 问题导思 往碘盐溶液中加淀粉 溶液会变蓝吗 提示 不会 碘遇淀粉变蓝色指的是碘单质 而加碘盐中的碘是 KIO3 补 Zn 过量有何危害 提示 补锌过量会削弱人的免疫功能 导致缺铁性贫血等等 相应的食物补救方法元素过量时的危害 富含 锌的 食物与补 锌 植物性食物一般含锌较少 动物性食物是锌的主要来源 如肉类食品中 每千克含锌 可达 20 60 mg 富含锌的食 物主要有瘦肉 猪肝 鸡蛋 牡蛎 蛤等 黄豆 玉米 小米 核桃 松子等也含有 较多的锌 锌主要靠从食物中摄取 成 人每天需要摄入 15 mg 锌 严重的缺锌病人可按医生要 求服用一些补锌药物 如硫 酸锌糖浆或葡萄糖酸锌制剂 等 锌摄入过量会削弱人的免疫 功能 例如 影响铁元素在 体内的吸收和利用 导致缺 铁性贫血 刺激消化道黏膜 损坏肠胃功能 因此 服用 锌制剂必须慎重 下列说法中不正确的是 A 人体缺碘 可通过食用加碘盐补碘 B 缺铁性贫血 可通过食用铁强化酱油预防 C 为了防止龋齿 人人都要使用含氟牙膏 D 儿童缺锌可导致生长发育不良 抵抗力差 食欲不振 解析 适当使用含氟牙膏能防止龋齿 但若摄入过多 会导致氟斑牙 因此 生活在 水中含氟量较高地区的人 不宜使用含氟牙膏 答案 C 食盐中加碘不是加 I2 而是加 KIO3 因为常温下它比较稳定 不易挥发 不吸水 不流 失 易保存 用其加工食盐 能取得良好的效果 2 全民补碘 15 年来 缺碘人群大大减少 但是近两年甲状腺病患者剧增 这是否由过量 补碘引起 各家媒体讨论异常激烈 据此 卫生部多次组织专家论证 初步形成调整现行 食盐加碘量的意见 有关调整方案于 2010 年正式公布 下表是食用碘盐包装上的部分说明 下列说法正确的是 配料精盐 碘酸钾 抗结剂 碘含量35 15 mg kg 储存方法密封 避光 防潮 食用方法烹饪时 待食品熟后加入碘盐 A 高温会导致碘的损失 B 补碘的方式是在食盐中加入碘单质 C 可用淀粉检验碘盐中的碘酸钾 D 该碘盐中碘酸钾含量为 20 50 mg kg 解析 根据上表提供的信息结合碘酸钾的性质可知 高温时碘酸钾会分解 A 正确 碘盐中碘元素以碘酸钾的形式存在 B 错 淀粉溶液可检验碘单质的存在 不可检验碘盐 中的碘酸钾 C 错 由信息可知该碘盐中碘元素含量为 20 50 mg kg D 错 答案 A 教师备课资源 从对人体有益的角度考虑 你认为炒锅用下列哪种材料最好 A 铝 B 铁 C 铜 D 铝合金 解析 铝对人体有害 会在人体内逐渐积累 损伤神经系统 铜属于重金属 其离子 对人体有毒 铁是人体必需微量元素中含量最多的一种 主要参与氧气的运输 对人体有 益 答案 B 1 人体必需元素划分为常量元素和微量元素的划分标准 0 01 2 五种常见必需元素的生理功能 Ca P I Fe Zn 3 常见必需元素的补充方法 摄入过量的危害 1 下列元素属于必需微量元素的是 A Fe B K C Na D H 解析 Fe 属于必需微量元素 K Na H 属于常量元素 答案 A 2 电视中各种广告铺天盖地 判断下列广告用语的说法没有科学性错误的是 A 补足钙铁锌硒维生素 花一样钱补五样微量元素 B 牌 矿泉水 真正的纯水 C 牌 补血口服液 补充人体所需血红蛋白 D 为了预防甲状腺疾病 请食用合格 碘盐 解析 钙属于常量元素 A 选项错误 矿泉水中含有人体所需的矿物质离子 B 选项 错误 所谓补血口服液 实质上是补充 Fe2 治疗缺铁性贫血 C 选项错误 缺碘导致 甲状腺肿大 需使用加碘盐 D 选项正确 答案 D 3 有关微量元素的下列说法中正确的是 A 微量元素含量只占人体的 1 以下 但其对于维持生命活动 促进健康和发育却是极为 重要的 B C N I Fe Zn 等元素均属于微量元素 C 青少年或成人缺碘可引起甲状腺肿大 D 铁是对人体健康有益的元素 人体摄入量越多越好 解析 微量元素含量只占人体的 0 01 以下 选项 A 错误 C N 属于常量元素 选 项 B 错误 人体摄入的铁若过量 会引起铁中毒 造成胃肠道出血性坏死 应合理摄入 答案 C 4 请将人体缺乏的元素与由此而引起的疾病用直线连接起来 缺钙 甲状腺肿大 缺碘 贫血 缺氟 佝偻病或骨质疏松 缺铁 龋齿 解析 元素缺乏会引起人体内的某些机能出现问题 若缺钙 会导致佝偻病或骨质疏 松 若缺碘 会出现甲状腺肿大 若缺氟 会出现龋齿 若缺铁 会出现贫血 答案 缺钙 佝偻病或骨质疏松 缺碘 甲状腺肿大 缺氟 龋齿 缺铁 贫血 5 碘缺乏症遍及全球 多发生于山区 南美的安第斯山区 欧洲的阿尔卑斯山区和亚洲的 喜马拉雅山区是高发病地区 我国云南 河南等 10 余省的山区发病率也较高 据估计我国 患有此病的大约有 1000 万人 为控制该病的发生 较为有效的方法是食用含碘食盐 我国 政府以国家标准的方式规定在食盐中添加碘酸钾 KIO3 据此完成下列问题 1 碘是合成下列哪种激素的主要原料之一 A 胰岛素 B 甲状腺激素 C 生长激素 D 雄性激素 2 长期生活在缺碘山区 又得不到碘盐的供应 易患 A 甲状腺机能亢进 B 佝偻病 C 地方性甲状腺肿大 D 糖尿病 3 可用盐酸酸化的碘化钾和淀粉检验食盐中的碘酸钾 反应的化学方程式为 氧化产物与还原产物的物质的量之比为 能观察到的明显现 象是 解析 在酸性条件下 IO可氧化 I 生成单质碘 碘遇淀粉变为蓝色 反应的化 3 学方程式为 5KI KIO3 6HCl 6KCl 3I2 3H2O I2 既是氧化产物 又是还原产物 其物质的量之比为 5 1 答案 1 B 2 C 3 5KI KIO3 6HCl 6KCl 3H2O 3I2 5 1 溶液变蓝色 1 下列各组元素全部都是微量元素的是 A Na K Cl S O B F I Fe Zn Cu C N H O P C D Ge Se Cu Mg C 解析 微量元素包括 B F Si V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Se Br Mo Sn I 16 种元素 答案 B 2 人体内所必需的下列元素中 因摄入量不足而导致骨质疏松的是 A Ca B K C Na D Fe 解析 Ca 是人体骨骼和牙齿的重要组成元素 人体缺 Ca 会导致骨质疏松和龋齿 答案 A 3 通过日常饮食可以补充必需元素 下列食品和蔬菜中富含的必需微量元素对应关系不正 确的是 A 蔬菜 镁 B 葡萄干 铜 C 茶叶 氟 D 肉类 碳 解析 肉类富含碳元素不错 但碳不是必需微量元素 肉类富含的必需微量元素是锌 答案 D 4 下列症状一定不是因缺铁引起的是 A 面色苍白 B 心率加快 C 甲状腺肿大 D 烦燥 头痛 解析 缺铁的症状是面色苍白 心率加快 烦燥 头痛 缺碘的最明显的症状是甲状 腺肿大 答案 C 5 血红蛋白具有输送氧气及二氧化碳的能力 下列有关血红蛋白 用 Hb 表示 的说法错误 的是 A 血红蛋白中的 Fe2 与 O2 的亲和力高于 CO B 血红蛋白中的氨基能与 CO2 发生可逆性结合 C 血红蛋白与 O2 结合的化学方程式可表示如下 Hb O2 HbO2 D 血红蛋白与 CO2 结合生成的产物名称是碳酸血红蛋白 解析 血红蛋白中的 Fe2 与 CO 的亲和力高于 O2 答案 A 6 下列有关数据错误的是 A 成人体内含铁约为 4 5 g B 成人每天需碘量约 15 g C 成人每天需锌约 15 mg D 人体中含量高于 0 01 的必需元素属于常量元素 解析 成人每天需碘量约为 150 g 答案 B 7 钙是人体必需的元素 缺钙会造成骨骼和牙齿脆弱 当从食物中不足以得到人体所需的 钙时 就要用含钙的药品来 补钙 下列物质中 可以作为补钙药品的是 A CaCO3 B CaO C Ca OH 2 D Ca 解析 Ca OH 2 属于强碱 具有腐蚀性 CaO Ca 与水反应放热并生成腐蚀性的 Ca OH 2 答案 A 8 自全面建设小康社会以来 随着生活水平逐年提高 人类越来越注重身体健康和食品卫 生 下列做法对人体健康有害的是 A 缺铁性贫血病人 烹饪时使用加铁酱油 B 在缺碘地区 在食盐中添加适量碘元素 C 用石灰水保存鲜鸡蛋 D 全国全面推广含氟牙膏以保护牙齿 解析 生活在水中含氟量较高的地区的人 不宜使用含氟牙膏 答案 D 9 碘是公认的 智力元素 儿童缺碘会导致发育迟缓 成人缺碘会引起甲状腺肿大 因此 我国强制推行食用加碘盐 下面是四位同学对食用加碘盐的有关认识 其中正确的是 解析 在食盐中加的碘为 KIO3 而不是 I2 或 KI 答案 C 10 下列说法正确的是 A 人体缺少 Cu Fe Al Ag 等微量元素均可造成人体生病 B 人体发生缺铁性贫血可服用 FeCl3 溶液进行治疗 C 使用铁锅烹调食物是补充人体微量元素铁的有效方法 D 海带中含有大量的 I2 故食用海带可防止 大脖子病 的发生 解析 Ag 是重金属 能引起体内蛋白质变性 Al 能在人体内富集 引起铝中毒 血 液中的 Fe 元素成分是 Fe2 海带中含有 I 元素 不是 I2 答案 C 11 牙齿表面由一层硬的 组成成分为 Ca5 PO4 3OH s 的物质保护着 它在唾液中存在下 列平衡 Ca5 PO4 3OH s 5Ca2 3PO OH 脱矿 矿化 3 4 1 进食后 细菌和酶作用于食物产生有机酸 这时牙齿就会受到腐蚀 其原因是 2 已知 Ca5 PO4 3F s 的溶解度比上面的矿化物更小 质地更坚硬 请用离子方程式表示 牙膏中加入氟化物添加剂后能防止龋齿的原因 3 根据以上原理 请你提出另一种促进矿化的方法 解析 本题是对溶解平衡应用的考查 根据题意可知 牙齿表面的一层硬的物质存在 着下列平衡 Ca5 PO4 3OH s 5Ca2 3PO OH 进食后产生有机酸 电离出的 H 和 脱矿 矿化 3 4 OH 结合生成 H2O 破坏了上述平衡 使其正向移动 即向脱矿方向移动 牙齿受到腐 蚀 当使用含氟牙膏刷牙时 因为发生反应 5Ca2 3PO F Ca5 PO4 3F 产 3 4 生了质地更坚硬的物质 使牙齿受到保护 从上式可以看出 加入 Ca2 或者加入 PO 都可以促进矿化 3 4 答案 1 有机酸电离出的 H 与 OH 反应 使平衡右移 2 5Ca2 3PO F Ca5 PO4 3F 3 在牙膏中加入 Ca2 或 PO 3 4 3 4 12 北京市场销售的某种食用精盐包装袋上有如下说明 产品标准GB5461 产品等级一级 配料氯化钠 碘酸钾 抗结剂 碘含量 以 I 计 20 50 mg kg 1 保质日期 生产企业 1 碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应 配平化学方程式 将化学计量数填入空白处 KIO3 KI H2SO4 K2SO4 I2 H2O 2 上述反应生成的 I2 可用四氯化碳检验 向碘的四氯化碳溶液中加入 Na2SO3 稀溶液 将 I2 还原 回收四氯化碳 Na2SO3 稀溶液与 I2 反应的离子方程式是 某同学设计回收四氯化碳的操作步骤为 a 将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中 b 加入适量 Na2SO3 稀溶液 c 分离出下层溶液 以上设计中遗漏的操作内容及在上述步骤中的位置是 3 已知 I2 2S2O 2I S4O 2 3 2 6 a 准确称取 w g 食盐 加适量蒸馏水使其完全溶解 b 用稀硫酸酸化所得溶液 加入足量 KI 充分反应 c 以淀粉溶液为指示剂 逐滴加入物质的量浓度为 2 0 10 3mol L 1 的 Na2S2O3 溶液 10 0 mL 恰好反应完全 判断 c 中反应恰好完全所依据的现象是 b 中反应所产生的 I2 的物质的量是 mol 根据以上实验和包装袋说明 所测精盐中的碘含量是 以含 w 的代数式表示 mg kg 1 解析 1 从发生反应的反应物和生成物的化合价变化情况看 IO降低 5 价 I 升 3 高 1 价 根据电子得失守恒可推出 KIO3 前面的化学计量数应为 1 KI 前面的化学计量数 应为 5 其他物质前的化学计量数可用观察法配平 2 I2 SO H2O 2I SO 2 3 2H 根据液体分离的要求应在 b 后增加 将分液漏斗充分振荡后静置 的操作才 2 4 能使四氯化碳较完全地分离出来 3 I2 遇淀粉溶液显蓝色 当 I2 恰好反应完全时蓝色 应消失 溶液变为无色 根据 I2 2S2O 2I S4O可以得出 n I2 2 3 2 6 n S2O 2 0 10 3 mol L 1 10 0 10 3 L 1 0 10 5 mol 根据 KIO3 3I2 可 1 22 3 1 2 知食盐中的 n KIO3 1 0 10 5 mol 因此所测食盐的含碘量为 1 3 mg kg 1 1 3 1 0 10 5 mol 127 g mol 1 103 mg g 1 w 10 3 kg 4 2 102 w 答案 1 1 5 3 3 3 3 2 I2 SO H2O 2I SO 2H 在步 2 3 2 4 骤 b 后 增加操作 将分液漏斗充分振荡后静置 3 溶液由蓝色变为无色 1 0 10 5 4 2 102 w 13 下图是某厂生产的加钙食盐包装标签上的部分文字 配料表 氯化钠 食用碳酸钙 碘酸钾 净含量