1.4维生素和微量元素 教案 (4)
文档属性
| 名称 | 1.4维生素和微量元素 教案 (4) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 21.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2016-07-11 15:48:55 | ||
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文档简介
§1.4 维生素和微量元素
【本节学习目标】 学习目标 1、认识维生素C的组成和结构特点，了解它的生理功能，掌握维生素C的主要性质； 2、了解碘、铁等微量元素在人体中的重要作用。 学习重点：维生素C的主要性质、微量元素的重要作用； 学习难点：维生素C的性质。 【知识要点梳理】 一、维生素： （参与生物生长发育和代谢所必需的一类微量有机小分子化合物） 1、维生素的作用： 在体内有特殊的生理功能或作为辅酶催化某些特殊的化学反应。 特征：人体不能合成 ，必须从食物中获得。 说明：人体对维生素的需要量虽然极少，但这极微量的物质却能调节各种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、分类： 通常根据其溶解性质分为脂溶性和水溶性两大类。 脂溶性：维生素A、维生素D、维生素E、维生素K； 水溶性：维生素B族（维生素B1、维生素B2等）、维生素C。 3、维生素C： （水溶性维生素，人体中新陈代谢不可缺少的物质） ①存在：也称抗坏血酸，广泛存在于自然界，尤以新鲜蔬菜水果中含量较多。人工不能合成维生素C，必须从食物中获得。 ②结构：分子式：C6H8O6 其结构简式为： ③性质：无色晶体，熔点为190－192℃，易溶于水，溶液显酸性，有可口的酸味；分子结构具有很强的还原性，受热或在碱性环境中易被氧化。 说明：根据维生素C的结构可以推断它能够发生加成、氧化、水解等反应。 ④维生素C与人体健康： a、参与体内的氧化还原反应，维持细胞间质的正常结构； b、促进伤口愈合，维持牙齿、骨骼、血管和肌肉的正常功能； c、帮助无机盐和某些氨基酸的吸收； d、增强对传染病的抵抗力，有解毒作用。 注意：中学生每天约需补充60mg维生素C。 二、微量元素： 1、人体中的微量元素： 常量元素：含量在0.01%以上的元素，如碳、氢、氧、氮、钠、镁、钙、磷、硫、钾、氯共11种； 微量元素：含量在0.01%以下的元素，如铁、铜、锰、钴、钼、硒、碘、锂、铬、氟、锡、硅、钒、砷、硼共16种； 其它的元素统称矿物质，在生物体内约占4%～5%。 2、碘： 人体必须的微量元素之一，有“智力元素”之称。在人体内的含量仅约为30mg，其中一半左右集中在甲状腺内。食物中海带、海鱼等海产品中含碘最多。碘是合成甲状腺激素不可缺乏的重要原料，补碘的有效途径是食用含碘食盐。 注意：加碘盐中加的是KIO3。 3、铁： 铁在人体中的含量约为4～5克，是人体必需的微量元素中含量最多的一种。 说明：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。 【规律方法指导】 1、脂溶性维生素与水溶性维生素：
名称
来源
缺乏症
水溶性维生素
维生素B1
豆，瘦肉，谷类外皮
脚气病，多发性神经炎
维生素B2
蛋黄，绿叶疏菜等
口角炎，舌炎，皮炎等
维生素C
新鲜水果，蔬菜
坏血病
脂溶性维生素
维生素A
肝，蛋黄，鱼肝油，奶汁，胡罗卜等
夜盲症，皮肤干燥
维生素D
鱼肝油，肝，蛋黄，日光照射
佝偻病，软骨病
2、微量元素的重要性： 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： ①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； 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；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； ③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； ④一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。 注意：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。 【经典例题透析】 有关维生素的应用 题1、维生素C（又名抗坏血酸，分子式为C6H8O6）具有较强的还原性，放置在空气中易被氧化，其含量可通过在弱酸性溶液中用已知溶液的I2溶液进行滴定。该反应的化学方程式如下： C6H8O6+I2＝C6H6O6+2HI 现欲测定某样品中维生素C的含量，具体的步骤及测得的数据如下。取10mL6mol/LCH3COOH，加入100mL蒸馏水，将溶液加热煮沸后放置冷却。精确称取0.2000g样品，溶解于上述冷却的溶液中，加入1mL淀粉指示剂，立即用浓度为0.05000mol/L的I2溶液进行滴定，直至溶液中的蓝色持续不褪为止，共消耗21.00mLI2溶液。 ①为何加入的CH3COOH稀溶液要先经煮沸、冷却后才能使用？ ②计算样品中维生素C的质量分数。 思路点拨:本题考查有关维生素的性质以及计算问题。维生素C含有羟基、酯基、碳碳双键官能团，其化学性质主要是还原性。 解析：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，实验操作中应避免氧气的进入。 【答案】①煮沸是为了除去溶液中溶液的O2，避免维生素C被O2氧化，冷却是为了减缓滴定过程中维生素C与液面上空气接触时被氧化的速度。 ②0.05000mol/L×0.021L×176g/mol÷0.2000g×100%=92.4%=92.40% 总结升华：一方面考查化学知识，同时结合生产、贴近生活、贴近生活健康知识的试题，是命题的方向。考查的知识还是所学的基础知识，如根据物质的结构判断物质的性质等。 举一反三： 【变式1】天然维生素P（结构如图）存在于槐树花蕾中，它是一种营养增补剂。关于维生素P的叙述错误的是（ ） A、可以和溴水反应 B、可用有机溶剂萃取 C、分子中有三个苯环 D、1mol维生素P可以和4molNaOH反应 解析：从维生素P的结构简式可以看出，有四个酚羟基，具有酚的特性，与溴水反应，与碱反应，故ABD正确，中间六元环，非苯环，分子中只有两个苯环。 【答案】C 【变式2】牙齿表面由一层坚硬的Ca5(PO4)3OH保护着，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH（s） 5Ca2+ + 3PO43-+ OH- 进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿受腐蚀，其原因是______________。已知Ca5(PO4)3F（s）的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚固。请用离子方程式表示，当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因____________。根据以上原理，请你提出一种其他促进矿化的办法：______________。 解析：根据题示信息，从平衡移动的角度进行分析。因为Ca5(PO4)3F的溶解度比Ca5(PO4)3OH更小，故当F-存在时，有利于Ca5(PO4)3F的生成，又由于它的质地坚固，所以能达到保护牙齿的目的。若增大Ca2+或PO43-的浓度也有利平衡向矿化方向移动。 【答案】细菌和酶作用于食物，生成的有机酸，能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，所以加速腐蚀牙齿。5Ca2+ +3PO43-+F—＝Ca5(PO4)3F↓。增大Ca2+或PO43-的浓度。
【本节学习目标】 学习目标 1、认识维生素C的组成和结构特点，了解它的生理功能，掌握维生素C的主要性质； 2、了解碘、铁等微量元素在人体中的重要作用。 学习重点：维生素C的主要性质、微量元素的重要作用； 学习难点：维生素C的性质。 【知识要点梳理】 一、维生素： （参与生物生长发育和代谢所必需的一类微量有机小分子化合物） 1、维生素的作用： 在体内有特殊的生理功能或作为辅酶催化某些特殊的化学反应。 特征：人体不能合成 ，必须从食物中获得。 说明：人体对维生素的需要量虽然极少，但这极微量的物质却能调节各种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、分类： 通常根据其溶解性质分为脂溶性和水溶性两大类。 脂溶性：维生素A、维生素D、维生素E、维生素K； 水溶性：维生素B族（维生素B1、维生素B2等）、维生素C。 3、维生素C： （水溶性维生素，人体中新陈代谢不可缺少的物质） ①存在：也称抗坏血酸，广泛存在于自然界，尤以新鲜蔬菜水果中含量较多。人工不能合成维生素C，必须从食物中获得。 ②结构：分子式：C6H8O6 其结构简式为： ③性质：无色晶体，熔点为190－192℃，易溶于水，溶液显酸性，有可口的酸味；分子结构具有很强的还原性，受热或在碱性环境中易被氧化。 说明：根据维生素C的结构可以推断它能够发生加成、氧化、水解等反应。 ④维生素C与人体健康： a、参与体内的氧化还原反应，维持细胞间质的正常结构； b、促进伤口愈合，维持牙齿、骨骼、血管和肌肉的正常功能； c、帮助无机盐和某些氨基酸的吸收； d、增强对传染病的抵抗力，有解毒作用。 注意：中学生每天约需补充60mg维生素C。 二、微量元素： 1、人体中的微量元素： 常量元素：含量在0.01%以上的元素，如碳、氢、氧、氮、钠、镁、钙、磷、硫、钾、氯共11种； 微量元素：含量在0.01%以下的元素，如铁、铜、锰、钴、钼、硒、碘、锂、铬、氟、锡、硅、钒、砷、硼共16种； 其它的元素统称矿物质，在生物体内约占4%～5%。 2、碘： 人体必须的微量元素之一，有“智力元素”之称。在人体内的含量仅约为30mg，其中一半左右集中在甲状腺内。食物中海带、海鱼等海产品中含碘最多。碘是合成甲状腺激素不可缺乏的重要原料，补碘的有效途径是食用含碘食盐。 注意：加碘盐中加的是KIO3。 3、铁： 铁在人体中的含量约为4～5克，是人体必需的微量元素中含量最多的一种。 说明：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。 【规律方法指导】 1、脂溶性维生素与水溶性维生素：
名称
来源
缺乏症
水溶性维生素
维生素B1
豆，瘦肉，谷类外皮
脚气病，多发性神经炎
维生素B2
蛋黄，绿叶疏菜等
口角炎，舌炎，皮炎等
维生素C
新鲜水果，蔬菜
坏血病
脂溶性维生素
维生素A
肝，蛋黄，鱼肝油，奶汁，胡罗卜等
夜盲症，皮肤干燥
维生素D
鱼肝油，肝，蛋黄，日光照射
佝偻病，软骨病
2、微量元素的重要性： 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： ①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； 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；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； ③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； ④一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。 注意：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。 【经典例题透析】 有关维生素的应用 题1、维生素C（又名抗坏血酸，分子式为C6H8O6）具有较强的还原性，放置在空气中易被氧化，其含量可通过在弱酸性溶液中用已知溶液的I2溶液进行滴定。该反应的化学方程式如下： C6H8O6+I2＝C6H6O6+2HI 现欲测定某样品中维生素C的含量，具体的步骤及测得的数据如下。取10mL6mol/LCH3COOH，加入100mL蒸馏水，将溶液加热煮沸后放置冷却。精确称取0.2000g样品，溶解于上述冷却的溶液中，加入1mL淀粉指示剂，立即用浓度为0.05000mol/L的I2溶液进行滴定，直至溶液中的蓝色持续不褪为止，共消耗21.00mLI2溶液。 ①为何加入的CH3COOH稀溶液要先经煮沸、冷却后才能使用？ ②计算样品中维生素C的质量分数。 思路点拨:本题考查有关维生素的性质以及计算问题。维生素C含有羟基、酯基、碳碳双键官能团，其化学性质主要是还原性。 解析：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，实验操作中应避免氧气的进入。 【答案】①煮沸是为了除去溶液中溶液的O2，避免维生素C被O2氧化，冷却是为了减缓滴定过程中维生素C与液面上空气接触时被氧化的速度。 ②0.05000mol/L×0.021L×176g/mol÷0.2000g×100%=92.4%=92.40% 总结升华：一方面考查化学知识，同时结合生产、贴近生活、贴近生活健康知识的试题，是命题的方向。考查的知识还是所学的基础知识，如根据物质的结构判断物质的性质等。 举一反三： 【变式1】天然维生素P（结构如图）存在于槐树花蕾中，它是一种营养增补剂。关于维生素P的叙述错误的是（ ） A、可以和溴水反应 B、可用有机溶剂萃取 C、分子中有三个苯环 D、1mol维生素P可以和4molNaOH反应 解析：从维生素P的结构简式可以看出，有四个酚羟基，具有酚的特性，与溴水反应，与碱反应，故ABD正确，中间六元环，非苯环，分子中只有两个苯环。 【答案】C 【变式2】牙齿表面由一层坚硬的Ca5(PO4)3OH保护着，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH（s） 5Ca2+ + 3PO43-+ OH- 进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿受腐蚀，其原因是______________。已知Ca5(PO4)3F（s）的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚固。请用离子方程式表示，当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因____________。根据以上原理，请你提出一种其他促进矿化的办法：______________。 解析：根据题示信息，从平衡移动的角度进行分析。因为Ca5(PO4)3F的溶解度比Ca5(PO4)3OH更小，故当F-存在时，有利于Ca5(PO4)3F的生成，又由于它的质地坚固，所以能达到保护牙齿的目的。若增大Ca2+或PO43-的浓度也有利平衡向矿化方向移动。 【答案】细菌和酶作用于食物，生成的有机酸，能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，所以加速腐蚀牙齿。5Ca2+ +3PO43-+F—＝Ca5(PO4)3F↓。增大Ca2+或PO43-的浓度。