2024-2025学年高中化学第一章关注营养平衡第4节维生素和微量元素学案新人教版选修1

PAGE1-第四节维生素和微量元素学习目标：1.在合作中了解维生素对人体的生长和健康的作用的同时激发学生学习的热忱和主动性。(重点)2.以补碘、补铁、补锌等问题为例，让学生了解微量元素对维持生命活动和促进人体健康的重要作用。(难点)[自主预习·探新知]一、维生素1．维生素有什么作用维生素是参加生物生长发育和新陈代谢所必需的一类小分子有机化合物，在自然食物中含量极少。2．维生素的种类和性质(1)习惯上按溶解性的不同把维生素分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。(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难溶，脂肪和有机溶剂中易溶水中易溶在体内消化过程和脂类共存于食物中，并随脂类一起汲取，不易排泄，易在体内积存，主要积存于肝脏中易被人体汲取，多余的随尿排出体外，一般不易在体内积存，简单缺乏包含种类维生素A、D、E和K等维生素C和维生素B族(B1、B2、烟酸、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(抗坏血酸)(1)结构分子式：C6H8O6，结构式：。(2)物理性质维生素C是一种无色晶体，熔点为190～192℃，是一种水溶性维生素，溶液显酸性，并有可口的酸味。(3)存在维生素C广泛存在于簇新水果和绿色蔬菜中，如山楂、鲜枣、橘子、柠檬、辣椒、西红柿、豆角、白菜等。(4)化学特性维生素C的化学特性是简单失去电子，是一种较强的还原剂，在水溶液中或受热时很简单被氧化，在碱性溶液中更简单被氧化。4．维生素的生理功能(1)参加体内氧化还原反应，维持细胞间质的正常结构；(2)防止坏血病；(3)促进伤口愈合；(4)维持牙齿、骨骼、血管和肌肉的正常功能；(5)帮助无机盐(如铁和钙)和某些氨基酸的汲取；(6)增加对传染病的反抗力；(7)有解毒作用。二、微量元素1．人体中的微量元素(1)构成生物体的全部元素在自然界中都能找到，并且与地球表层元素的含量大致相当。2(3)微量元素在体内的含量极少，但对维持生命活动、促进健康生长和发育却有极其重要的作用，缺少或者摄入过多，都可能导致患各种代谢疾病。2．碘——“智力元素”3．铁(1)铁的含量与存在①铁在人体中的含量约为4～5g，是人体必需微量元素中含量最多的一种。②人体内的含铁化合物主要分为两类，即功能性铁和储存铁。功能性铁和血红蛋白一起参加氧的运输，其余的铁与各种酶结合，分布于身体各器官。(2)缺铁的危害：人易患贫血症，导致人的记忆实力、免疫实力和对温度的适应实力下降。(3)补充方法食用含铁丰富的食物或口服补铁剂以及食用铁强化酱油。微点拨：食用加碘食盐应留意：(1)存放时应留意密封、防潮和防晒。(2)菜炒熟出锅时再放入碘盐以防KIO3分解。(3)加醋会降低碘的利用率。(4)运用植物油可以提高碘的利用率。[基础自测]1．推断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)维生素是生物生长发育和新陈代谢所必需的物质。()(2)维生物C和食盐都是供能物质。()(3)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极其重要。()【答案】(1)√(2)×(3)√2．下列关于维生素C的叙述错误的是()A．维生素C能使溴水褪色B．维生素C可作食品添加剂C．维生素C可发生水解反应D．维生素C不能发生氧化反应D[A.含碳碳双键，能使溴水褪色，故A正确；B.缺乏维生素C易得坏血症，维生素C可作食品添加剂，故B正确；C.含—COOC—，能发生水解反应，故C正确；D.含—OH、碳碳双键，均能被氧化，则能发生氧化反应，故D错误。]3．如图是人体必需元素含量与生理机能的关系，其中a表示的是()A．死亡区 B．缺乏区C．毒性区 D．最佳区D[人体内含有的微量元素不是越多越好，有一个最佳区域，在该区域人体生理机能最好。][合作探究·攻重难]维生素C的结构与化学性质[背景材料]维生素C的水溶液呈酸性，它的分子式是C6H8O6。人体缺乏这种维生素易得坏血病，所以维生素C又称抗坏血酸。在簇新的水果、蔬菜、乳制品中都富含维生素C。[思索沟通]1．维生素C中含有哪些官能团，试推想维生素C具有哪些化学性质？【提示】维生素C含有碳碳双键、羟基、酯基，因此能发生加成反应、酯化反应、水解反应等。2．怎样利用试验来验证蔬菜和水果中含有丰富的维生素C?【提示】试验操作：a.配制一些滴有几滴稀碘水的淀粉溶液；b.分别取少量芹菜、西红柿、葡萄等蔬菜和水果的汁，向各种蔬菜汁及果汁中加入配好的滴有碘水的蓝色淀粉溶液，视察淀粉溶液颜色的改变。试验现象：蓝色褪去。试验结论：蔬菜和水果中含丰富的维生素C。结构简式化学性质还原性维生素C具有较强的还原性，能将I2还原为I－，将Fe3＋还原为Fe2＋，也能使酸性KMnO4溶液褪色加成反应维生素C具有不饱和碳碳双键()，能与H2发生加成反应酯化反应维生素C具有多个醇羟基(—OH)，在肯定条件下能与羧酸发生酯化反应水解反应维生素C中含有一个酯基，可以在肯定条件下发生水解反应[对点训练]1．维生素种类繁多，性质不同，用途各异，请据所学学问回答下列问题。(1)将人体缺乏的维生素与由此引起的疾病用线连接起来。缺VA 坏血病缺VB1 脚气病缺VC 佝偻病或骨质疏松症缺VD 夜盲症(2)维生素C是一种水溶性维生素，在体内易流失，简单缺乏，其结构简式为，它的分子式是______________________。由于它能防治坏血病，又称为________。在维生素C溶液中滴入紫色石蕊试液，溶液颜色变红，说明维生素C溶液具有________性；在维生素C溶液中滴入少量蓝色的含有淀粉的碘水，可视察到的现象是________，说明维生素C具有________性；由于上述结构中有酯的官能团，因此它在碱性溶液中比在酸性溶液中的稳定性更________。【解析】(1)维生素A用于防治眼干燥症、夜盲症等视神经疾病；维生素D能调整钙、磷代谢，预防佝偻病和软骨病；维生素C能预防坏血病；维生素B1能预防脚气病。(2)从维生素C的结构简式看出其分子式为C6H8O6，加入紫色石蕊试液显红色，说明其水溶液显酸性，维生素C有还原性，可被I2氧化，因此含有淀粉的碘水的蓝色会褪去，在碱性条件下，维生素C更易水解，更不稳定。【答案】(1)(2)C6H8O6抗坏血酸酸溶液蓝色褪去还原差微量元素及其对人体的重要功能1．碘和铁对人体的重要功能、缺乏的危害及补救措施重要功能缺乏的危害补救措施碘①人体中的“智力元素”②参加甲状腺激素的合成幼儿缺碘易患呆小症；成人缺碘易引起甲状腺肿大多吃海带、紫菜等富含碘的食物；食盐加碘铁①与血红蛋白一起参加氧的运输②与各种酶结合，分布于身体各器官缺铁导致人的记忆力下降，免疫实力和对温度的适应实力等生理功能下降，假如体内的铁不足以供应生命活动须要，就会发生贫血多吃动物内脏、动物全血、肉类、鱼类、蛋类等食物。在酱油中加入铁强化剂2．微量元素的功能微量元素在人体内的含量虽然极少，却具有巨大的生物学作用。其生理功能主要有：(1)微量元素能帮助常量元素的输送，如含铁血红蛋白有输氧功能。(2)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的元素；锰离子可激活精氨酸酶和胆碱酯酶等；钴是维生素B1的组成成分之一，等等。(3)可参加激素作用，调整重要生理功能。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。(4)依据体外试验，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。(1)为了满意人体对铁元素的正常须要，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、绿苋菜、芹菜、香椿等蔬菜；豆类、豆制品、动物的肝和肾及蛋黄里也含有较丰富的铁元素。(2)平常尽量用铁锅炒菜。[对点训练]2．我国政府以国家标准的方式规定在食盐中添加碘酸钾(KIO3)。据此回答下列问题：(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．甲状腺功能亢进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___________________________；能视察到的明显现象是__________________________________________。【解析】此题重点考查了一些卫生保健的常识及其有关的化学学问。甲状腺疾病的引发，与甲状腺激素分泌的多少有关，碘是合成甲状腺激素的主要原料之一，缺碘易患地方性甲状腺肿大，这一病症可通过食用含碘食盐的方法来预防。在酸性条件下，IOeq\o\al(－,3)可氧化I－生成单质碘，碘遇淀粉显蓝色。反应的化学方程式为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=3I2＋6KCl＋3H2O5∶1溶液变蓝[当堂达标·固双基]1．有关微量元素的下列说法中正确的是()A．摄入的铁越多越有利于健康B．微量元素又称为矿物质元素C．婴幼儿或成人缺碘可引起甲状腺肿大D．含量低于0.01%的微量元素，对于维持生命活动、促进健康和发育极其重要D[微量元素缺少或过多摄入，都可能导致患各种疾病。在组成人体的11种常量元素和16种微量元素中，C、H、O、N、S等组成有机物，其余金属和非金属元素统称为矿物质元素，婴幼儿缺碘会影响智力发育，甚至患上克汀病，成人缺碘会患甲状腺肿大。]2．小明因体内缺乏维生素A患了夜盲症，同学们七嘴八舌地给他供应补充维生素A的食谱。下列食品对补充维生素A没有明显作用的是()A．鱼肝油 B．蛋黄C．绿叶蔬菜 D．豆制品D[豆类所含的维生素主要是维生素B类。]3．人体内缺乏维生素C易患的疾病是()A．甲状腺肿大 B．软骨病C．坏血病 D．白血病C4．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相识，其中正确的是()C[在食盐中加的碘为KIO3，而不是I2或KI。]5．请你将人体缺乏的元素或物质与由此而引发的疾病用直线连起来。(1)缺维生素A Ⅰ坏血病(2)缺维生素C Ⅱ甲状腺肿