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4学案 新人教版选修1

第四节 维生素和微量元素1通过实例了解人体必需维生素的主要来源及其摄入途径。2了解维生素在人体中的作用。3认识微量元素对人体健康的重要作用。4了解如何补充维生素，如何补充碘、铁等微量元素。维生素C能提高免疫力，从而能很好地防治感冒。摄取维生素C的最好方法就是从蔬菜和水果中补充，如猕猴桃、柑橘类水果，红辣椒、菠菜等蔬菜。下图是维生素C的结构简式，缺铁性贫血的人多吃含维生素C的食物有助于补铁剂的吸收。铁是人体必需的微量元素，你知道人体必需的维生素和微量元素还有哪些吗？提示：人体需要的维生素的种类很多，通常按其溶解性分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。脂溶性维生素主要包括维生素A、D、E、K等；水溶性维生素包括维生素B族(B1、B2、B6、B12、生物素、叶酸等)和维生素C。人体必需的微量元素有铁、锌、铜、锰、钴、钼、硒、碘、铬等。一、维生素1维生素的作用维生素是参与_和_所必需的一类小分子有机化合物，在天然食物中含量_。(1)维生素在体内有_或_。(2)维生素在人体内能_并_，对人体的生长和健康至关重要。2分类(1)习惯上按不同的溶解性把维生素分为_和_两大类。(2)脂溶性维生素和水溶性维生素的比较脂溶性维生素水溶性维生素溶解性水中_，脂肪和有机溶剂中_水中_在体内消化过程和脂类共存于食物中，并随脂类一起被吸收，不易排泄，易在体内积存，主要积存于_中易被人体吸收，多余的随尿排出体外，一般不易积存，容易缺乏包含种类维生素_和_等_和_族(B1、B2、烟酸和烟酰胺、B6、生物素、泛酸、叶酸和B12等)来源动物肝脏水果、蔬菜3.维生素C(1)组成和存在。维生素C也称为_，在人体内有重要功能。分子式为C6H8O6，结构式为_。维生素C广泛存在于_和_中。人体自身不能合成维生素C，必须从食物中获得。(2)物理性质。维生素C是一种无色晶体，熔点为190192 ，是一种_维生素，溶液显_性，并有可口的_。(3)化学性质。维生素C的化学特性是容易_电子，是一种较强的_，在_中或_时很容易被氧化，在_性溶液中更容易被氧化。(4)生理功能。参与体内_反应，维持细胞间质的正常结构。防止坏血病。促进伤口愈合。维持牙齿、骨骼、血管和肌肉的正常功能。帮助_(如铁和钙)和某些_的吸收。增强对传染病的抵抗力。有解毒作用。思考：针对维生素C的性质，想一想蔬菜是先洗后切好，还是先切后洗好？二、微量元素1人体中的微量元素(1)构成生物体的所有元素在自然界中都能找到，并且与地球表层元素的含量_。(2)微量元素在体内含量极少，但对维持生命活动、促进健康生长和发育的作用极其重要，缺少或摄入过多，都可能导致患各种代谢疾病。2碘(1)缺碘的危害：易引起甲状腺肿大，_。(2)需用量：成人每天需碘量约为_，人们通过食用加碘盐来补充碘元素，碘盐中的碘是以_的形式存在。(3)碘过量危害：易引起甲状腺机能亢进。3铁(1)铁的含量与存在。铁在人体中含量约为_，是人体必需微量元素中含量_的一种。人体内的含铁化合物主要分两类，即_铁和_铁。_铁和_一起参与氧的运输，其余的铁与各种_结合，分布于身体各器官。(2)缺铁的危害：人易患_，导致人的记忆能力、免疫能力和对温度的适应能力等生理功能下降。(3)补充方法。食用_的食物或口服补铁剂以及食用_酱油。答案：1生长发育 新陈代谢 极少(1)特殊的生理功能 作为酶催化某些特殊的化学反应 (2)调节各种器官的机能 维持各种细胞的特性2(1)脂溶性维生素 水溶性维生素 (2)难溶 易溶 易溶 肝脏 A、D、E K 维生素C 维生素B3(1)抗坏血酸新鲜水果 绿色蔬菜 (2)水溶性 酸 酸味 (3)失去 还原剂 水溶液 受热 碱 (4)氧化还原 无机盐 氨基酸思考提示：维生素C易溶于水，先洗后切好。二、1.(1)大致相当2(1)影响发育，损害智力 (2)150 g KIO33(1)45 g 最多 功能性 储存 功能性 血红蛋白 酶(2)贫血 (3)含铁丰富 铁强化一、维生素C的结构和性质1维生素C的结构维生素C的结构简式为，从结构式中可以看出维生素C中含羟基、碳碳双键、酯基等官能团。因此，维生素C具备醇、烯、酯等物质的性质，例如，具有还原性。2物理性质无色晶体，易溶于水。3主要化学性质(1)溶液显酸性。(2)有较强还原性，受热时很容易被氧化，在碱性溶液中更容易被氧化，能使溴水、碘水、氯化铁溶液、高锰酸钾溶液褪色。(3)能发生酯化反应。(4)能发生水解反应。(5)能发生加成反应。二、维生素、碘、铁与人体健康1维生素与人体健康尽管维生素的需要量比脂肪、蛋白质或碳水化合物要少得多，但是它的重要性不亚于以上三类营养物质。(1)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，促进免疫系统功能，维持肌肤健康，并保护动脉。(2)维生素D、维生素C和维生素E是抗氧化剂，可以减缓衰老，预防癌症、心脏病并保护身体不受污染侵害。维生素B族和维生素C是将食物转化为能量的关键营养物质。(3)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D。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。(4)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。2碘元素对人体健康的影响(1)碘是一种较活泼的非金属元素，是人体必需的微量元素。人体的碘完全依赖自然环境的供应，而且必须每天摄入，所以是必需的微量元素。(2)碘有“智力元素”的美誉，碘和蛋白质、脂肪、糖类、维生素等一样，是作为一种营养素存在于人体的，它在人体内的含量仅约为30 mg，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。(3)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机体代谢、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。3铁元素对人体的作用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，从而促进造血，参与O2、CO2的运输和交换。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。人体内铁元素的含量不宜过多，倘若长期摄入大量含铁量高的食物，可能会发生组织损坏、肝和脾功能性障碍、皮肤色素沉着等病症。为了满足人体对铁元素的正常需要，在日常饮食中应多吃一些富含铁元素的食物，如菠菜、毛豆、豌豆苗、小白菜、雪里红、绿苋菜、芹菜等蔬菜，豆制品、动物的肝脏和肾脏及蛋黄里也含有较丰富的铁元素。奶里含铁量较少，牛奶里含铁量更低。知识点1 维生素的性质和作用【例题1】 (2020山东济南统考)下列关于维生素C的说法错误的是( )。A维生素C是水溶性的，在洗菜时容易损失B维生素C怕高温，加热时间过长会被破坏C维生素C具有还原性，含维生素C的蔬菜存放时间越长，维生素C损失越大D坏血病患者每天通过蔬菜等食物获得的维生素C就能满足其需要解析：选择富含维生素C的蔬菜、水果，且使用正确的烹调方法，也很难获得大剂量的维生素C，所以完全依赖食物是不可能发挥大剂量维生素C的治疗作用的。答案：D点拨：减少蔬菜中维生素C损失的途径：(1)蔬菜要先洗后切，防止蔬菜中的维生素C通过刀口溶解到水里而流失；(2)要吃新鲜的蔬菜；(3)生吃蔬菜要比熟吃时维生素C的损失少；(4)蔬菜大火快炒，可减少维生素C的损失。知识点2 微量元素的作用【例题2】 有关微量元素的下列说法中正确的是( )。A微量元素虽然含量占人体的0.01%以下，但对于维持生命活动，促进健康和发育却是极其重要的B微量元素又称为矿物质元素C青少年或成人缺碘可引起甲状腺肿大D摄入的铁元素越多越有利于身体健康解析：在组成人体的11种常量元素和16种微量元素中，碳、氢、氧、氮、硫等组成有机物，其余一些金属和非金属元素统称为矿物质元素，故B不正确。微量元素缺少或过多摄入，都可能导致患各种疾病，故D也不正确。答案：AC点拨：要正确理解微量元素和人体健康的关系，了解碘和铁在人体中的重要作用和补充方法。知识点3 维生素C含量的测定【例题3】 维生素C是生命活动中不可缺少的营养物质，不同的饮料中维生素C的含量不同。下面是小明同学运用学到的实验方法测定橙汁、果味饮料中维生素C含量的实验。【实验目的】 测定不同饮料中维生素C的含量。【实验原理】 (1)维生素C是一种无色易溶于水的有机物，能与碘水反应使碘水褪色；(2)淀粉遇到碘水变_色。【实验试剂】 碘水、淀粉溶液、已知浓度的标准维生素C溶液、蒸馏水。【实验过程】 步骤1：在4支试管中分别盛有3.0 mL的下列物质：蒸馏水，标准维生素C溶液，橙汁，果味饮料。分别向4支试管中滴加2滴淀粉溶液。步骤2：用4支相同的胶头滴管分别向支试管中逐滴滴加碘水至刚好变色，并记录滴数。【实验记录】测定物质滴入碘水的数量(滴)18155试回答下列问题：(1)你认为小明测定的两种饮料中，_的维生素C含量较高；(2)有的同学认为测定标准维生素C溶液是多余的，你认为呢？请说明理由：_；(3)化学实验需要控制变量。下列_(填序号)情况会影响到测定结果。A每次实验所用饮料的颜色不同B量取的被测试物质的体积不同C试管的大小不同D没有用同一规格的胶头滴管滴加碘水【回顾与反思】 实验中所用淀粉溶液的作用是_。解析：淀粉遇碘变蓝色是碘的特性。维生素C能与碘水反应使碘水褪色，可以根据消耗碘水的多少判断溶液中含维生素C的多少，消耗碘水越多，说明溶液中含维生素C越多，因此橙汁含有维生素多。因为要测定估算出溶液中维生素C的含量(浓度)，所以应测定标准维生素C溶液消耗碘水的量。试管大小与反应物中含有的有效溶质的量无关。从整个实验过程看，利用淀粉与碘反应的颜色变化可以测定维生素C是否与碘水完全反应，淀粉相当于“指示剂”。答案：【实验原理】(2)蓝【实验记录】 (1)橙汁(或)(2)不是多余的，因为测定标准维生素C溶液是确定维生素C含量的标准，以便估算出饮料中维生素C的浓度(其他合理答案也可)(3)ABD【回顾与反思】 确定维生素C是否与碘水完全反应点拨：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。(1)根据题给信息，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。(2)反应原理是用碘氧化维生素C，碘可使淀粉溶液变蓝。(3)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。1 根据维生素C的结构简式和相关性质，判断下列说法中错误的是( )。A是一个环状的酯类化合物B易起氧化及加成反应C可以溶解于水D在碱性溶液中能稳定存在2 下列化学元素中属于组成生物体的微量元素的是( )。AK BP CB DCa3 关于维生素的下列说法正确的是( )。A维生素是参与生物生长发育和新陈代谢所必需的物质B维生素容易在体内积存，主要积存在肝脏C维生素容易被人体吸收，多余的随尿排出体外，不易在体内积存，所以容易缺乏D维生素都是较强的还原剂4 铁元素是人体的重要营养元素，铁在人体内的主要功能是以血红蛋白(含低价铁)的形式参与氧的转运、交换和组织呼吸过程，以及在体内用于生产供给生命活动需要的细胞能量ATP。(1)人体正常的血红蛋白应该含Fe2，若误食亚硝酸盐，则导致低铁血红蛋白转化成高铁血红蛋白而中毒。服用维生素C可解除亚硝酸盐中毒。下列说法中正确的是_。A亚硝酸盐是还原剂B维生素C是还原剂C维生素C将Fe3还原成Fe2D亚硝酸盐被氧化(2)乳酸可以与精制铁粉制备一种药物，反应方程式为：2CH3CH(OH)COOHFeCH3CH(OH)COO2FeH2反应方程式中，氧化剂是_，还原剂是_，产物乳酸亚铁可以治疗_。(3)举一例说明铁元素在人体中的重要作用_。答案：1D 观察维生素C的结构简式可以识别出的官能团有：碳碳双键、(醇)羟基、酯基，碳链中有一个五元环。碳碳双键可以发生加成反应、氧化反应；羟基(亲水基)比例很大，亲水性较好，易溶于水；酯基在碱性溶液中可以较为彻底地水解。2C 组成生物体的化学元素分为常量元素和微量元素两大类，其中C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等属于常量元素；Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等属于微量元素。3A 维生素按溶解性的不同可分为脂溶性维生素和水溶性维生素。脂溶性维生素不易排泄，容易在体内积存，主要积存在肝脏中。水溶性维生素容易被人体吸收，多余的则随尿排出体外，一般不易在体内积存，容易缺乏。故B、C均不正确。维生素C容易被氧化，是一种较强的还原剂，并非所有维生素都是较强的还原剂，故D也不正确。