1、第四节 维生素和微量元素课程标准导航1.通过实例了解人体必需的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.新知初探自学导引 自主学习一、维生素 1.维生素的作用 维生素是参与生物_和_所必需的一类小分子有机化合物.生长发育新陈代谢(1)在体内有特殊的_或作为_催化某些特殊的化学反应.(2)能_各器官的机能并维持各种细胞的特性,对人体的生长和健康至关重要.2.维生素的种类和性质 根据维生素的_不同,可分为_和_.生理功能辅酶调节溶解性脂溶性维生素水溶性维生素脂溶性维生素 水溶性维生素 溶解性
2、_溶于水,_溶于脂肪和有机溶剂 _溶于水 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,主要存在于_中 易被人体吸收,多余的随尿液排出体外,一般不易在体内积存,容易缺乏 难易易肝脏脂溶性维生素 水溶性维生素 包含种类 维生素A、D、E和K等 _和维生素B族(B1、B2、烟酸、烟酰胺、B6、生物素、泛酸、叶酸和B12等)主要来源 动物肝脏 水果、蔬菜 维生素C3.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_色晶体,熔点为190 192,是一种_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_和
3、绿色蔬菜中,如山楂、鲜枣、橘子、柠檬、辣椒、西红柿、豆角、白菜等.无水溶性新鲜水果(4)重要功能(5)化学特性 维生素C的化学特性是容易失去电子,是一种较强的还原剂,在水溶液中或受热时很容易被氧化,在碱性溶液中更容易被氧化.想一想1.在厨房里烧制蔬菜时,为什么不宜长时间的烧煮？【提示】蔬菜中维生素C在加热条件下,易被氧化,从而导致营养成分丧失.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大致相当.(2)微量元素在体内含量虽少,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
4、危害:易患_,影响发育,损害智力.(2)需用量:成人每天需碘量为150 g,人们通过食用加碘盐来补充碘元素,碘盐中的碘以_的形式存在.甲状腺肿大KIO3想一想2.食用碘盐应注意哪些问题？【提示】食用碘盐,贮存时注意密封、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.3.铁(1)铁的含量与存在 铁在人体中含量约为4 g5 g,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_和_._和血红蛋白一起参与氧的运输,其余的铁与各种_结合,分布于身体各器官.最多功能性铁储存铁功能性铁酶(2)缺铁的危害:人易患_,导致人的记忆能力、免疫能力
5、和对温度的适应能力下降.(3)补充方法 食用含铁丰富的食物或口服补铁剂以及食用_酱油.贫血铁强化自主体验想一想想一想1.下列食物中富含维生素的是()A.水果 B.汽水 C.甘蔗D.馒头 解析:选A.新鲜水果中富含维生素.2.下列哪些操作,不适宜保存蔬菜中的维生素()A.洗菜:要先洗后切 B.浸泡:切好的菜浸泡半天,以除去残留农药 C.切菜:要随切随炒,切忌切好后久置 D.烹饪:烹调蔬菜时适当加点醋,可以减少维生素C的损失 解析:选B.切好的菜浸泡半天,蔬菜中的水溶性维生素会流失.3.医生建议某甲状腺肿大的病人多食海带,这是由于海带中含有较丰富的()A.铁元素B.钙元素 C.碘元素D.维生素 解
6、析:选C.海带中含有较丰富的碘元素,可以治疗甲状腺肿大.要点突破讲练互动 要点1 维生素C的结构和性质探究导引 1维生素C具有什么性质？提示:根据维生素C的结构,维生素C有还原性、能发生酯化、水解、加成反应.要点归纳1.结构式官能团有羟基、碳碳双键、酯基.2.物理性质:无色晶体,易溶于水.3.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.4.功能与危害重要功能 维 生 素 C(1)参与体内的氧化还原反应,维持细胞间质的正常结构(2)促进
7、伤口愈合,维持牙齿、骨骼、血管和肌肉的正常功能(3)促进无机盐和氨基酸的吸收(4)增强对传染病的抵抗力,有解毒作用 缺乏的危害 补治措施 维生 素C 缺乏维生素C,易得坏血病 多吃新鲜水果和绿色蔬菜 即时应用1.(2012江西景德镇高二月考)维生素虽然不能提供能量,人体对它的需求量也很小,但是人类的生命活动却不可缺少维生素,以下说法不正确的是()A.维生素有多种,对人体的生理功能各不相同 B.人体通过生理活动可以合成维生素C,故不需另外补充 C.维生素C受热易被氧化,烹饪时不宜长时间加热富含维生素C的食物 D.维生素可分为脂溶性和水溶性两大类,维生素C属于水溶性 解析:选B.现已发现的维生素有
8、多种,各种维生素分子结构差异很大,生理和营养功能也各不相同,A正确;维生素C不能通过人体自身合成,必须由食物补充,B错;维生素C有较强的还原性,受热易被氧化,故对富含维生素C的食物烹饪时,不宜过长时间的加热,C正确;维生素C属于水溶性的,D正确.要点2 微量元素的重要作用 探究导引 2大量添补微量元素科学吗？提示:不科学,反而会造成一些危害.要点归纳1.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之一.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
9、人体中的,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余种微量元素之一,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,如较常见的甲状腺肿大.2.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.铁在血红蛋白中的含量约为72%.人体铁缺乏
10、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、雪里蕻、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.奶里含铁量较少,牛奶里含铁量更低.即时应用2.(2012陕西安康高二质检)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)的形式参加氧的转运、交换和组织呼吸过程
11、,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Fe2 D.亚硝酸盐被氧化(2)下列关于维生素C的说法中,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损失量越大 D.每天通过蔬菜等食物获得的维生素C就能满足人体的需要(3)乳酸可以与精制铁粉制备一种药物,反应
12、式为:2CH3CH(OH)COOHFe CH3CH(OH)COO2FeH2 反应式中,氧化剂是_,还原剂是_,产物乳酸亚铁可以治疗的疾病是_.(4)举一例说明铁元素在人体中的重要作用_.解析:(1)因Fe2具有还原性,而亚硝酸盐有较强的氧化性,因此,误服亚硝酸盐后,低铁血红蛋白中的Fe2便被氧化成Fe3而丧失输氧能力,导致中毒;用维生素C可解除亚硝酸盐中毒现象,说明维生素C可将高铁血红蛋白还原成低铁血红蛋白,故本题答案应为B和C.(3)因金属单质的化合价只能升高,因此反应中还原剂必为Fe,氧化剂应该是乳酸(其中的氢元素化合价降低);因乳酸亚铁属于低价铁的化合物,因此,用它可治疗缺铁性贫血.答案
13、:(1)BC(2)D(3)乳酸 Fe 缺铁性贫血(4)人体内的血红素中含铁,如果铁的摄入量不足,吸收利用不良时,将使机体出现缺铁性或营养性贫血题型1 维生素C的结构和性质题型探究权威预测 例1维生素C的结构简式是它的分子式是_.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,可观察到的现象是_,说明维生素C具有_性.【思路点拨】【解析】由结构简式可以看出其分子式为C6H8O6,加入石蕊后显红色,说明其水溶液呈酸性,维生素C具有还原性,可被I2氧化,因此含有淀粉的碘水蓝色褪去.【答案】C6H8O
14、6 抗坏血酸 酸 溶液蓝色褪去 还原 【规律方法】(1)维生素C具有较强的还原性,除了还原I2外,还能使Fe3、酸性KMnO4溶液褪色.(2)因它的结构中含有、OH及等官能团,故它应具有含有这些官能团代表物的化学性质.下表是某地区市场上销售的一种“加碘食盐”包装袋上的部分文字说明.请根据此表,结合化学和生物学科的知识,回答下列问题.题型2 微量元素的重要作用例2配料表 精制海盐、碘酸钾 含碘量 20 mg/kg40 mg/kg 卫生许可证号 卫碘字(2011)第001号 分装日期 见封底 储藏方法 密封、避光、防潮 食用方法 烹调时,待食品熟后加入碘盐(1)要在食盐中加碘,是因为碘是人体内合成
15、_激素的主要原料,缺碘会引起疾病.(2)食盐中加碘,这碘指的是_,其中碘元素的化合价为_价.(3)根据含碘盐的食用方法,可推测碘酸钾在受热时容易_.【解析】(1)碘是人体必需的微量元素之一,是人体合成甲状腺激素的主要原料,缺碘会患地方性甲状腺肿大.(2)食盐中加碘,加入的是KIO3,而非I2或KI,KIO3中碘元素的化合价为5价.(3)烹调时,待食品熟后加入碘盐,可知碘酸钾在受热时易分解.【答案】(1)甲状腺(2)KIO3(或碘酸钾)5 (3)分解 经典案例缺铁性贫血是指人体内贮存的铁不足,影响血红蛋白合成而引起的一种细胞低血素贫血.问题1:已知某种硫酸盐可以用来治疗缺铁性贫血,制药厂在药片外
16、包一层特制的糖衣,以防止它在空气中变质、失效.该药品的化学式为_.热点示例思维拓展(1)怎样证明该药品溶液中含有Fe2:_.(2)请你设计一个实验,以证明该药片是否变质:_.问题2:已知Fe2更容易被人体吸收.服用补铁剂的同时,服用一定量的维生素C(具有还原性)效果更好,其原因是_.【解析】化合态铁有2、3两种价态,该药要特别注意防止变质,说明是亚铁盐.维生素C具有还原性,可避免Fe2被氧化.【答案】问题1:FeSO4(1)取少量溶液放入试管中,先加入KSCN溶液,若溶液不变色,再滴入双氧水,观察溶液是否变红,若变红则证明药品中含有Fe2(2)取一小块药片,研磨,配成溶液,加入KSCN溶液,观察溶液是否变红 问题2:维生素C具有还原性,可避免Fe2被氧化