第十单元 化学与健康 
第二节 化学元素与人体健康 
氟骨病 
 在贵州省毕节地区织金县普翁乡化落村流行着这样一种病,从儿童到成人,个个长着一副黄褐色的牙齿,而孩子一旦长到成人,就会开始浑身骨头酸痛,35岁以后76%的人就会出现腰无法直立,腿无法并拢,严重的甚至长期瘫痪在床,丧失劳动力直到死亡。他们患的是氟斑牙及氟骨病,主要元凶是因为当地村民烧的粉煤中含有大量的氟化物。 
甲状腺肿大 
(俗称大脖子病) 
碘元素缺乏或过量 
佝偻病 
钙元素缺乏 
元素 
氧O 
碳C 
氢H 
氮N 
钙Ca 
磷P 
钾 K 
硫 S 
钠Na 
氯Cl 
镁Mg 
质量分数/% 
65 
18 
10 
3 
2.0 
1.0 
0.35 
0.25 
0.15 
0.15 
0.05 
人体中一些化学元素含量 
某些元素在人体中富集情况示意图 
头 发 
牙 齿 
肌 肉 
骨 骼 
血 液 
大 脑 
眼 液 
视网膜 
甲状腺 
心 脏 
肺 
肝 脏 
肾 脏 
消化液 
Al、As、V 
 Ca、Mg、P、F 
I、In、Br 
Na、Ca、K、P 
Li、Mg、K 
 Se、Mo、Zn、Ca 、 K、Cu 
Fe、Na、 Li、Ca 、 K 
Na、Mg、K 
Na 
Ba 
Ca、K 
 Li、 Na 
 Se、Ca 、 K、Mo、Cd、Hg 
Na 
 这些元素分别存在于人体的哪些部位呢? 
猜一猜 
1.端着金碗讨饭的人。 
2.丢钱。 
3.加班费。 
4.洒完清水铺石头。 
各打一化学元素 
钙 
铁 
锌 
硒 
常量元素:钙(Ca) 
存在: 
作用: 
摄入量过低的影响: 
摄入量过高的影响: 
99%存在于骨骼和牙齿中 
使骨骼和牙齿具有坚硬的结构支架。 
幼儿及青少年:佝偻病、 
 发育不良 
老年人:骨质疏松,易骨折 
 ⑴身体浮肿多汗、厌食、恶心、便秘、消化不良 
⑵影响视力和心脏功能 
1.维生素D对钙吸收的影响最大。 
2.年龄越大,肠钙吸收越少, 
 女性比男性更加明显 
3. 脂肪摄入过多或脂肪吸收不良 
4. 运动可增加钙的吸收 
5. 肠道适宜的pH为酸性 
6. 饮食中适宜的钙磷比例:2:1 
影响人体吸收钙的因素: 
对你有什么启发? 
温馨提示: 
1、适当服用维生素D 
2、多运动 
作用 
常量元素 
存在 
体内含量过低或高过的影响 
钠(Na) 
钾(K) 
Na+形式 细胞外液 
K+形式 细胞内液 
Na+和K+各自保持一定的浓度,对于维持人体内的水分和维持体液恒定的pH有重要的作用,是人体维持正常生命活动的必要条件。 
长期出汗过多、腹泻等情况会发生钠缺乏症,造成生长缓慢、食欲减退、肌肉痉挛等。长期摄入过多的钠将导致高血压。 
碱中毒、腹泻、糖尿病等情况会发生钾缺乏,造成心跳不规和加速、心电图异常、肌肉衰弱和烦躁,最后导致心搏停止。 
钠和钾在人体的存在及生理作用 
 常量元素对人体的作用,早已被人们发现和认识。而微量元素因为其含量极低,随着科学技术的发展以及检测水平、诊断方法的进步和完善 ,人们才逐渐认识到了它们的重要性。 
必需微量元素:Fe,Co,Cu,Zn,Cr,Mn,Mo,F,I,Se 
非必需微量元素:铝(Al),钡(Ba),钛(Ti) 
有害微量元素:汞(Hg),铅(Pb),镉(Cd) 
元素 
人体内含量 
日需量 
对人体的作用 
摄入量过高、过低对人体的影响 
主要食物来源 
铁 Fe 
2~4g 
12~20mg 
血红蛋白的成分,能帮助氧气运输 
缺铁会引起贫血;铁过量导致组织炎症,多器官的损伤和纤维化。 
肝脏、瘦肉、蛋、鱼、豆类、芹菜 
锌 Zn 
2~2.5g 
10~15mg 
影响人体发育 
缺锌会引起食欲不振,生长迟缓,发育不良;锌过量会增加罹患消化道癌症的风险。 
海产品、瘦肉、肝脏、奶类、豆类、小米 
硒 Se 
14~21mg 
20~350μg 
有防癌、抗癌作用 
缺少可能引起表皮角质化和癌症。摄入量过高,会使人中毒 
芝麻、动物内脏、大蒜、海鲜类、菌类 
碘 I 
25~50mg 
100~200μg 
是甲状腺激素的重要成分 
缺少会引起甲状腺肿大。幼儿会影响生长发育,造成思维迟钝。过量也会引起甲状腺肿大 
海带、紫菜、加碘盐 
氟 F 
约2.6g 
1.5~3.4mg 
能防止龋齿 
缺氟易产生龋齿,骨质疏松过量会引起氟斑牙和氟骨病 
鳕鱼、鲑鱼、沙丁鱼等海鲜类食物 
一些必须微量元素对人体的作用及食物来源 
1.要有充足的膳食钙。 
 
4.供给充足的蛋白质、能量和各种营养素。 
2.青春期需补充铁。 
3.微量元素锌可促进体格发育。 
青春期的膳食特点: 
汞及其危害 
 汞简介:汞俗称水银,银白色,易流动,是在常温下唯一的液体金属。常温下汞不易被氧化,但易蒸发,汞蒸气有毒!加热时氧化为氧化汞。汞有溶解许多金属的能力,所构成的合金统称汞齐。汞不溶于水,易溶于硝酸,也溶于热浓硫酸,但与稀硫酸、盐酸、碱等都不起作用。焙烧含汞矿石可提炼出金属汞。汞的用途很广:在化学工业中用汞作阴极电解食盐溶液制取氯气和烧碱;用汞制造水银灯、真空泵、物理仪表(如气压计、温度计、血压计等);制造各种含汞药品、试剂、农药、炸药等;用汞齐法提取金银等贵重金属;工艺品或寺庙用金汞齐镀金或镏金。 
汞的危害:长期接触汞可导致中枢神经系统损伤,患者大多会出现不同程度的神经衰弱症状,严重者可以合并性格改变、口腔炎和双手震颤等症状。 
铅及其危害 
 铅简介:铅,灰白色金属,原子量207.20,比重11.34,熔点327.5℃,沸点1620℃,加热至400~500℃时,即有大量铅蒸气逸出,并在空气中迅速氧化成氧化亚铅,而凝集为烟尘。随着熔铅温度的升高,可进一步氧化为氧化铅、三氧化二铅、四氧化三铅,但都不稳定,最后离解为氧化铅和氧。铅的化合物,如氧化铅(又称黄丹、密陀僧)、四氧化三铅(又称红丹)、二氧化铅、三氧化二铅、硫化铅、硫酸铅、铬酸铅(又称铬黄)、硝酸铅、硅酸铅、醋酸铅、碱式碳酸铅、二盐基磷酸铅、三盐基硫酸铅等分别用于油漆、颜料、橡胶、玻璃、陶瓷、釉料、药物、塑料、炸药等行此铅化合物均以粉尘形式逸散。工业铅接触有:铅矿的开采,烧结和精炼;含铅金属和合金的熔炼;蓄电池制造;印刷业铸字和浇板;电缆包铅;机械工业铅浴热处理;自来水管道、食品罐头及电工仪表元件焊接;制造火车、汽车的轴承(挂瓦);制造X线和原子辐射防护材料;无线电元件的喷铅;修、拆旧船、桥梁时的焊割。以上作业铅以蒸气和烟尘形式逸散。当前国内危害最重的行业是蓄电池制造,铅熔炼及拆旧船熔割。 
铅的危害:铅几乎对人体的所有器官都能够造成损害。具体表现为:影响智力的发育和骨骼发育,造成消化不良和内分泌失调,导致贫血、高血压和心律失常,破坏肾功能和免疫功能等。即使人体内有0.01微克铅的存在,也会对健康造成损害。而且,即使脱离了污染环境或经治疗使血铅水平明显下降,但受损的器官和组织已不能修复,将伴随终身。 
铅污染几乎无所不在 
食品:皮蛋(制作过程中要加氧化铅)、水果(杀虫剂中含铅)等食品, 
都可能有铅污染。 
大气:我国大气环境中铅高达5500万吨。最主要的来源是工业和交通等方 
面的污染,如含铅汽油燃烧后,有85%的铅排入大气,每辆汽车每年往大 
气中排铅达两公斤。 
环境:土壤是自然界中铅的最大储存库,这些铅会沉积到谷物和蔬菜当中, 
造成污染;当人们每日清晨第一次打开水龙头放出的水,也含有隔夜沉积 
在生铁水龙头中的铅;另外,以含铅油彩器皿储存的食物、铅制焊锡制作 
的食品罐头中也都会有铅存留。 
油漆:可以说目前在家装和家具的涂料中都含有铅的成分,据调查,居住 
在经过装修居室中的人群,血铅含量明显偏高。 
学习用品和玩具:儿童玩具和学习用品的铅含量普遍较高。课桌椅的油漆 
层、教科书的彩色封面、彩色蜡笔等都有铅污染。 
 除了汞和铅之外,其它的有毒元素还有、镉、铊、铍等 
 上世纪五六十年代因环境恶化而出现了四种公害病:足尾矿毒、四日市哮喘、痛痛病、水俣病。这让人们认识到了问题的严重性,后两种公害病曾经一度震惊世界。 
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环境恶化导致四大公害病 
 指1955年至1972年发生在日本富山县神通川流域的公害事件。 
 1955年,在神通川流域河岸出现了一种怪病,症状初始是腰、 
背、手、脚等各关节疼痛,随后遍及全身,有针刺般痛感,数年 
后骨骼严重畸形,骨脆易折,甚至轻微活动或咳嗽,都能引起多 
发性病理骨折,最后衰弱疼痛而死。 
 经调查分析,痛痛病是河岸的锌、铅冶炼厂等排放的含镉废 
水污染了水体,使稻米含镉。而当地居民长期饮用受镉污染的河水,以及食用含镉稻米,致使镉在体内蓄积而中毒致病。此病以其主要 
症状而得名。截至1968年5月,共确诊患者258例,其中死亡128例,到1977年12月又死亡79例。 
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“痛痛病”事件 
 1923年,新日本窒素肥料(由人粪与猪粪于酒窖发酵而产成)于水俣工场生产氯乙烯与醋酸乙烯,其制程中需要使用含汞的催化剂。由于该工厂任意排放废水,这些含汞的剧毒物质流入河流,并进入食用水塘,转成甲基汞氯(化学式CH3HgCl)等有机汞化合物。 
  当人类食用该等水源或原居于受污染水源的生物时,甲基汞等有机汞化合物通过鱼虾进入人体,被肠胃吸收,侵害脑部和身体其他部分,造成生物累积(或生物浓缩,Bioaccumulation)。这种病症最初出现在猫身上,被称为“猫舞蹈症”。病猫步态不稳,抽搐、麻痹,甚至跳海死去,被称为“自杀猫”。   
 50年代初,在日本九州岛南部熊本县的一个叫水俣镇的地方,出现了一些患口齿不清、面部发呆、手脚发抖、神经失常的病人,这些病人经久治不愈,就会全身弯曲,悲惨死去。这个镇有4万居民,几年中先后有1万人不同程度的患有此种病状,其后附近其他地方也发现此类症状。症状初始是口齿不清、步态不稳、面部痴呆;进而耳聋眼瞎、全身麻木;最后神经失常、身体弯弓高叫而死。经调查分析,是由于含甲基汞的工业废水持续排入水俣湾和不知火海水体,通过食物链和生物浓后使生物(如鱼和介壳类动物)中毒,人食用有毒生物后,由于摄入甲基汞而引起发病。这种病因最早发现在水俣湾而命名为“水俣病”。 
“水俣病”事件 
世界上已知元素(100多种) 
人体中所含元素(50多种) 
以水、糖类、油脂、蛋白质、维生素形式存在的: O、C、H、N(人体中含量前四位的元素,约占人体质量的96%) 
以无机盐形式存在的 
常量元素(含量>0.01%): 
微量元素(含量<0.01%): 
必需元素 
非必需元素 
有害元素 
铁、锌、硒、碘、氟等 
汞、铅、铊、铍、镉等 
知识结构: 
(约占人体质量的99.95%) 
钙、磷、钾、硫、钠、氯、 
 镁、等 
( 约占人体质量0.05%) 
40多种 
(20多种) 
铝、钡、钛等 
元素名称 
缺乏后导致的病症 
补充的食物来源 
锌 
碘 
铁 
钙 
食欲不振、生长迟缓 
缺铁性贫血 
甲状腺肿大(大脖子病) 
儿童智力低下 
婴幼儿的佝偻病,成年人的骨质疏松症,腰酸背痛 
海带、紫菜及海产品 
动物肝脏、动物全血、肉类 
奶类、绿色蔬菜、肉类、豆类 
海产品、猪、牛、羊肉 
氟 
硒 
龋齿、骨质疏松 
表皮角质化和癌症 
鳕鱼、鲑鱼、沙丁鱼等 
芝麻、蘑菇、大蒜 
一、人体中的化学元素 
常量元素(含量大于0.01%):O,C,H,N,Ca,P,K,S,Na,Cl,Mg 
微量元素(含量小于0.01%) :Fe,Co(钴),Cu,Zn,Cr(铬),Mn,Mo(钼),F,I,Se(硒) 
二、钙在人体的存在及作用 
 1.存在:99%存在于骨骼和牙齿中; 
 2.作用:使骨骼和牙齿具有坚硬的结构支架; 
 3.钙缺乏对人体的影响:易患骨质疏松,易骨折,重者会患佝偻病。 
三、钠和钾在人体的存在及作用 
 1.存在:50%是以钠离子和钾离子的形式存在于细胞液中,其中钠离子存在于 
 细胞外液,钾离子存在于细胞内液。 
 2.作用:维持人体内的水分和体液恒定的pH。 
四、人体内的非必需微量元素和有害元素 
 非必需微量元素:Al,Ba,Ti(钛) 
 有害元素 :汞(Hg),铅(Pb),镉(Cd),铊(Tl) 
1.人体中含量最多的元素和含量最多的金属元素分别是 
 ( ) 
A.碳和铁 
B.氧和锌 
C.氢和硒 
D.氧和钙 
D 
同步练习: 
2.下列说法正确的是 ( ) 
A. 微量元素都是人体必需的元素 
B. 人体所需元素很多,因青少年生长发育 
 快,所以应该多食保健品 
C. 人体中含量较多的的元素有11种,他们约占人类 
 质量的99.95% 
D. 化学元素与人体健康没有太大联系 
C 
3.下列疾病因与人体 缺少元素对应错误的是 ( ) 
A.大脖子病——碘(I) 
B.龋齿——氟(F) 
C.贫血——铁(Fe) 
D.表皮角质化——汞(Hg) 
D