2020学年高中化学 第一章 关注营养平衡 第四节 维生素和微量元素1学案 新人教版选修1

第四节 维生素和微量元素名师导航知识梳理 1.维生素在人体中的作用 维生素是参与生物_和_所必需的一类小分子有机化合物，根据其溶解性的不同可分为_维生素和_维生素两大类。脂溶性维生素_溶于水，_溶于脂肪和有机溶剂，_排泄，_在体内积存，主要积存在_。脂溶性维生素主要包括维生素_等。 水溶性维生素_溶于水，_被人体吸收，一般_在体内积存，所以_缺乏。水溶性维生素主要包括维生素_和维生素_。名称来源缺乏症维生素B1维生素B2维生素C维生素A维生素D 2.维生素C 维生素C是一种_晶体，分子式为_，结构式_，是一种_溶性维生素，有_味，其水溶液显_性，维生素C广泛存在于_和_中。人体_合成维生素C，必须从食物中获得。 3.实验探究：维生素C的化学性质 实验步骤： (1)将3片维生素C药片(成分为维生素C和淀粉)研成粉末，加蒸馏水溶解。 (2)配制一些滴加几滴稀碘水的淀粉溶液。 (3)取少许加有碘水的淀粉溶液于试管中，向其中滴加维生素C溶液，边加边振荡，观察现象。 实验现象：_。 实验结论：_。 4.实验探究：已知蔬菜和水果中含有丰富的维生素C，请设计实验检验维生素C的存在。实验步骤： (1)配制一些滴加几滴稀碘水的淀粉溶液。 (2)分别取少量芹菜、西红柿、葡萄等蔬菜和水果的汁，向各种果汁中加入配好的滴有碘水的蓝色淀粉溶液，观察淀粉溶液颜色的变化。 实验现象：_。 实验结论：_。 5.人体中的微量元素 人体被测知的元素已有60多种这60多种元素可分为两大类：一类，占人体总重量万分之一以上者，称为_元素，包括_共11种；另一类，只占人体总重量万分之一以下者，称为_元素，如_、_、_、锰、钴、钼、碘、硒、锂、铬、氟、锡、硅、钒、砷和硼共_种。这些微量元素在人体中含量虽少，但其功能却是无法替代的。 6.碘 碘被称为_，是人体必需的微量元素之一，它在人体中的含量约为_mg，其中一半左右集中在_内，其余分布于其他组织。含碘较多的食物有_、_等海产品，在蔬菜中唯有_和_的含碘量较高，每千克可达1.64 mg和1.60 mg。 我国有许多地区属于低碘区，因此采用_的方法是防止碘缺乏的最佳途径。我国在1989年之前，碘盐中的碘是以_(填化学式)的形式存在的，但由于_易被_成_而挥发，并且口感也略有苦涩味，因此逐步改为加入_(填化学式)，其优点在于_。 连日来，有关雀巢奶粉碘超标的新闻一直吸引着人们的眼球。结合所学的知识，谈谈你的看法。 7.铁 铁是人体健康必不可少的元素。成年人体内约含铁_ g，是人体必需微量元素中含量最_的一种。人体内含铁化合物主要分为_和_两大类，它们一起参与氧的运输，其余的铁与_结合，分布于身体各器官。疑难突破 1.碘元素对人体健康有什么影响？ 剖析：碘有“智力元素”的美誉，碘和蛋白质、脂肪、糖类、维生素等一样是作为一种营养素而存在于人体，它在人体内的含量仅有2550毫克(平均35毫克)，为身体重量的两百万分之一，属于70余种微量元素的一种。尽管含量极低，却是人体各个系统特别是神经系统发育所不可缺少的。碘是合成甲状腺激素不可缺乏的重要原料。甲状腺激素具有影响肌体代谢、生长发育，特别是脑发育的生理作用。因此，如果甲状腺功能异常，分泌激素过量或不足，势必对机体的代谢、生长发育和智力发育造成很大影响，导致种种疾病的发生，如较常见的甲状腺肿大。 2.铁元素对人体有什么重要作用？ 剖析：铁在人体中含量约为45 g。铁在人体中的功能主要是参与血红蛋白的形成而促进造血，参与O2、CO2的运输和交换。在血红蛋白中的含量约为72%。人体铁缺乏时引起缺铁性贫血，同时一些含铁酶活性降低，造成智力发育障碍。铁元素在菠菜、瘦肉、蛋黄、动物肝脏中含量较高。问题探究 问题1：人体缺铁会出现哪些不良情况？ 请加以探究。 探究：需要从铁元素在人体内的作用以及缺铁对人体的影响探究。 如果人体长期缺少铁元素，或对铁元素的吸收受到障碍时，人体内就难以产生血红蛋白，造成血色素降低，甚至发生缺铁性贫血。此时血液供氧能力降低，肤色苍白，使人感到疲乏无力，影响人体的全面生理功能。 问题2：生吃新鲜蔬菜要比熟吃时维生素C的损失小，你觉得这句话对吗？你能探究这是为什么吗？ 探究：从维生素C的性质探究。 维生素C是一种极其娇嫩的水溶性维生素，它的性质极不稳定，一不注意很容易氧化而被破坏。维生素C不仅怕光、怕热、怕碱，而且还怕铜器、铁器，所以炒菜时最好不使用铜锅或铁锅，而应当选用铝锅。植物的组织中含有抗坏血酸酶，植物性食物放置时间过长，维生素C即可因空气氧化而遭受损失。所以，蔬菜、水果以新鲜者为好。问题精讲【例1】 维生素C是一种水溶性维生素，其水溶液呈酸性。它的分子式是C6H8O6，人体缺乏这种维生素易患坏血症，所以维生素C又称坏血酸。维生素C的结构简式为。在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都富含维生素C。如新鲜橙汁中维生素C的含量在500 mgL1左右。某校课外活动小组测定了某牌子的软包装橙汁中维生素C的含量。下面是测定实验分析报告。请填写下列空白：(1)测定目的：测定牌软包装橙汁中维生素C的含量。(2)测定原理：C6H8O6+I2C6H6O6+2H+2I-。(3)实验用品及试剂：仪器和用品_(自选，略)试剂：指示剂(填名称)，浓度为7.5010-3 molL1标准碘溶液、蒸馏水等。(4)实验过程：取20.00 mL待测橙汁，滴入2滴指示剂。向其中逐滴加入标准碘溶液，消耗碘溶液15.00 mL时，溶液恰好变蓝色。则此橙汁中维生素C的含量是_mgL1。从分析数据看，此软包装橙汁是否是纯天然橙汁？_。A.是 B.可能是 C.不是制造商可能采取的做法是_。A.加水稀释天然橙汁 B.橙汁已被浓缩 C.将维生素C作为添加剂(5)请你站在国家质检执法人员的角度对牌软包装橙汁做出处理意见_。A.继续生产 B.停产整顿 C.调查后再做结论思路解析：利用I2去氧化维生素C，根据碘使淀粉显蓝色的性质，应选择淀粉作指示剂。(4)n(I2)=n(Vc)=7.5010-3 molL11510-3 Lc(Vc)= molL1则1 L橙汁中含Vc为 mol176 gmol11000 mgg1=990 mg990 mgL1500 mgL1 显然不是天然橙汁，那么制造商可能采取什么做法？很多人会选B项。这是缺乏社会常识的选择，因为制造商毕竟要赚钱，选B必然亏本。这时再读题干，“在新鲜水果、蔬菜中都富含”说明维生素C价格低廉，所以选C项。那么我们是否同意？制造商可能加入某种不是维生素C的还原剂，故应调查后再作结论。答案：(3)淀粉溶液(4)990 C C(5)C【例2】请你将人体缺乏的元素与由此而引发的疾病用直线连起来：缺乏维生素A 坏血病缺乏维生素C 甲状腺肿大缺钙 夜盲症缺碘 贫血缺氟 佝偻病或骨质疏松缺铁 龋齿思路解析：这是一道考查维生素以及微量元素缺乏症的题目。要了解几种常见疾病与微量元素之间的联系。答案：缺乏维生素A夜盲症缺铁贫血缺乏维生素C坏血病缺钙佝偻病或骨质疏松缺碘甲状腺肿大缺氟龋齿知识导学 维生素是参与生物生长发育和代谢所必需的一类微量有机物质。这类物质由于体内不能合成或者合成量不足,所以虽然需要量很少,每日仅以毫克或微克计算,但必须由食物供给。绝大多数维生素作为酶的辅酶或辅基的组成成分，在物质代谢中起重要作用。 尽管维生素的需要量比脂肪、蛋白质或碳水化合物要小得多，但是它的重要性丝毫不亚于以上三类营养物质。维生素可以促使酶开始工作，进而使整个身体进入工作状态。维生素可以用来平衡荷尔蒙，产生能量，促进免疫系统，维持肌肤健康，并保护动脉。维生素D、维生素C以及维生素E是抗氧化剂：它们可以减缓衰老，预防癌症、心脏病并保护身体不受污染侵害。B族和C族维生素是将食物转化为能量的关键营养物质。牛奶、蛋类、鱼类和肉类中含有维生素D，它有助于控制钙的平衡。光照也可以在皮肤中产生维生素及天然食物中富含大量的B族和C族维生素，如新鲜的水果和蔬菜。维生素A以两种形式存在：一种是动物形式的视黄醇，常见于肉类、鱼类、蛋类和乳制品。另外一种是胡萝卜素，常见于红色、黄色和橙色的水果和蔬菜中。维生素E有助于防止必需脂肪腐败，它常见于植物种子、坚果以及植物油中。 维生素C滴加到淀粉碘溶液中，淀粉碘溶液的蓝色会褪去，因为维生素C有较强的还原性，会被碘氧化，碘被还原。 可以用氧化还原滴定的方法测定维生素C的含量（碘溶液作标准液，淀粉溶液作指示剂，维生素C作待测液）。 微量元素在人体内的含量虽然极微，却具有巨大的生物学作用。其生理功能主要有：微量元素能协助宏量元素的输送，如含铁血红蛋白有输氧功能。微量元素是体内各种酶的组成成分和激活剂。已知体内千余种酶大都含有一个或多个微量金属原子。如锌能激活肠磷酸酶，肝、肾过氧化酶，又是合成胰岛素所必需；锰离子可激活精氨酸酶和胆碱酯酶等；钴是维生素B12的组成成分之一，等等。可参与激素作用，调节重要生理功能。如碘是甲状腺激素的重要成分之一，环境缺碘则机体不能合成甲状腺激素，就会影响机体正常代谢和儿童的生长发育。根据体外实验，一些微量元素可影响核酸代谢。核酸是遗传信息的载体，它含有浓度相当高的微量元素，如铬、钴、铜、锌、镍、钒等。这些元素对核酸的结构、功能和脱氧核糖核酸 (DNA)的复制都有影响。 微量元素摄入量过低，会发生某种元素缺乏症；但摄入量过多，微量元素积聚在生物体内也会出现急、慢性中毒，甚至成为潜在的致癌物质。疑难导析 首先要知道碘是否是一种较活泼的非金属元素，是否是人体必需的微营养素。 还要清楚碘是否和蛋白质、脂肪、糖类、维生素一样是作为一种营养而存在于人体，在人体的含量的高低，在人体各个系统起什么作用。 要明确人体碘的来源，是否需要每天摄入。 先要知道人体内铁元素的含量过多有无危害，长期摄入大量含铁量高的食物，可能会发生哪些病症，人体铁缺乏会引起哪些病症。 还要明确为了满足人体对铁元素的正常需要，在日常饮食中应多吃哪类食物，哪些食物中含有较丰富的铁元素。问题导思 要弄清如果人体长期缺少铁元素，或对铁元素的吸收受到障碍对人体血红蛋白的产生有何影响；对血色素的含量是否有影响，有何影响；会引起什么疾病；在这种情况下人有何症状，是否影响人体的全面生理功能。 要明确维生素C是哪类维生素，维生素C性质是否稳定，容易发生什么变化。要阐述维生素C在什么条件下会发生变化，能与哪些物质反应，植物性食物能否放置时间过长，能否被空气氧化。典题导考 绿色通道：信息题和联系生活实际的习题一定要抓住信息中的关键点，联系生活实际要合理，结合物质的性质进行知识的迁移。 根据题意信息维生素C水溶液显酸性，所以把它放在酸式滴定管中，碘溶液具有氧化性同样应放在酸式滴定管中。 反应原理是用碘氧化维生素C，维生素C溶液中滴入淀粉溶液，当维生素C被碘氧化后继续滴入碘溶液使淀粉溶液变蓝。 由于维生素C易被空气氧化，所以滴定时不能剧烈摇动锥形瓶。【典题变式1】1.维生素C的结构简式为，关于它的叙述错误的是( )A.是一个环状酯类化合物 B.易起氧化还原反应和加成反应C.可以溶解于水 D.在碱性溶液中能稳定地存在2.维生素C可用于预防治疗坏血病，其结构如下图所示。下列关于维生素C的叙述错误的是( )A.维生素C的化学式为C6H8O6 B.维生素C可作食品添加剂C.维生素C不可能发生水解反应 D.维生素C不能发生氧化反应3.下列关于维生素C的说法正确的是( )蔬菜应当先洗后切蔬菜应温火慢煮可以发生酯化反应可使溴水褪色不能使高锰酸钾酸性溶液褪色