Transcript 化学元素与人体健康
第十二单元 化学与生活 课题2 化学元素与人体健康 一、对本课题内容的认识 1. 《化学课程标准》对本课题的教学要求都属 于“了解”的层次。 2. 本课题的知识有利于联系社会实际，引起学 生学习兴趣，帮助学生培养良好饮食习惯。 3. 通过对本课题的学习，可以使学生初步认识 化学科学的发展在帮助人类战胜疾病与营养 保健方面的重大贡献。 二、学生情况分析 1. 在日常生活中，学生对某些元素对身体的 作用已有初步的了解。 2. 这部分知识学生在初中的生物课中曾经有 所学习和认识。 三、教学目标 知识与技能 1. 了解人体的元素组成 2. 了解一些元素对人体健康的重要作用 过程与方法 1. 通过对素材的阅读和分析，初步学会运用 比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信 息进行加工 。 2. 能主动与他人进行交流和讨论，清楚地表 达自己的观点。 3. 初步学会将所学知识运用到生活和社会生 产中。 情感态度与价值观 1. 帮助学生从化学角度对人体有更加科学的认 识，初步形成世界是物质的，人体也是由物质 组成的唯物主义观念。 2. 感受并赞赏化学发展对人类健康的积极作用， 合理安排饮食，保证身体健康。 四、教学重点： 介绍以无机盐形式存在于人体中的一 些元素与人体健康的关系。 五、教学难点 建立必须元素过多或过少都不利于人 体健康的辩证观点。 六、教学过程设计 创设情景引入： 氟 斑 牙 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。 结论： 宇宙中的一切物质 人体 一 生 组成 组成 化学元素 化学元素 作 用 生长→发育→疾病→ 衰老→死亡 提出问题： 自然界总共含有100多种 元素，人体中是否也都有呢？ 你知道人体中都含有哪些 元素吗？ 这些元素在人体中的含量 是不是一样多呢？ 你能从多到少的排出几种 元素吗？ 人体中一些化学元素含量 元素 氧 碳 氢 氮 钙 磷 （11种） O C H N Ca P 质量分 6 数／% 5 1 8 （40多种） 硫 S 钠 Na 氯 Cl 以无机盐形式存在 含量＞0.01% 称为：常量元素 铁、锌、硒、碘、氟、铜、钼、钴、锰等 含量＜0.01% 96% 镁 Mg 1 2. 1. 0.3 0.2 0.1 0.1 0.0 3 0 0 0 5 5 5 5 5 以水、糖类、油 脂、蛋白质、维 生素形式存在 微量 元素 钾 K 3.95% 0.05% 提出问题： 这些元素分别存在 于人体的哪些部位呢？ 头 发 Al、As、V 大 脑 牙 齿 Ca、Mg、P、F Na、Mg、K 眼 液 Na 甲状腺 I、In、Br 视网膜 Ba 骨 骼 Na、Ca、K、P 心 脏 Ca、K 肌 肉 Li、Mg、K 肺 Li、 Na 肝 脏 Se、Mo、Zn、 Ca 、 K、Cu 血 液 Fe、Na、 Li、Ca 、 K 肾 脏 Se、Ca 、 K、 Mo、Cd、Hg 消化液 Na 某些元素在人体中富集情况示意图 常量元素：钙（Ca） 存在：99%存在于骨骼和牙齿中 作用：使骨骼和牙齿具有坚硬的结构支架。 摄入量过低的影响： 幼儿及青少年：佝偻病、发育不良 老年人：骨质疏松，易骨折。 佝 偻 病 患 者 影响人体吸收钙的因素： 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 常量元素 存在 作用 钠（Na） Na+形式 细胞外液 钾（K） 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 体内含量过低 情况会发生钠缺乏症， 或高过的影响 造成生长缓慢、食欲减 退、肌肉痉挛等。 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 长期摄入过多的钠将导 后导致心搏停止。 致高血压。 过渡： 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。 微量元 人体 日需 素 内含 量 量 铁 Fe 4～ 12～ 5g 15m g 对人体的作 用 摄入量过高、过低对人体 健康的影响 血红蛋白的 成分，能帮 助氧气运输 缺铁会引起贫血 锌Zn 2.5 g 10～ 影响人体发 15m 育 g 缺锌会引起食欲不振，生 长迟缓，发育不良 I 25 ～ 50 mg 100 ～ 200 μg 缺碘和过量都会引起甲状 腺肿大。缺碘影响幼儿生 长发育，造成思维迟钝。 碘 甲状腺素的 重要成分 几种元素的食物来源 元素种类 食物来源 钙 铁 锌 碘 硒 奶类、绿色蔬菜、水产品、肉类、豆类 肝脏、瘦肉、蛋、鱼、豆类、芹菜 海产品、瘦肉、肝脏、奶类、豆类、小米 海产品、加碘盐 芝麻、麦芽、糙米、标准粉、蘑菇、大蒜 青春期的膳食特点 1．要有充足的膳食钙 为什么？ 2．青春期需补充铁 3．微量元素锌可促进体格发育 吃什么？ 4．供给充足的蛋白质、能量和各种营养素 试一试： 请根据下表列出的一些微量元素对人体的 作用，填写相应的元素名称及符号。 摄入量过高、过低对人体的影响 元素名称及符号 缺少可能引起表皮角质化和癌症。摄 入量过高，会使人中毒 硒 Se 缺少会引起贫血 铁 Fe 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 碘 I 缺少会引起食欲不振，生长迟缓、发 育不良 锌 Zn 讨论： 人体缺少必需微量元素会得 病，因此有人认为应尽可能多吃 含有这些元素的营养补剂，你认 为这种想法对吗？为什么？ 调查与研究： 提出问题： 人体中所含元素都是对 人体有益的吗？ 你知道哪些有害元素？ 汞的危害：今年中央台的3·15晚会上，曾经披露了某 美白护肤品中汞含量严重超标的问题。 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。 儿童最容易遭遇铅污染，所受的损 伤也最为严重。有关资料表明，北京市儿 童血铅含量超过10微克/分升的占51％， 而上海12岁以下的儿童则有61％血铅水 平超过10微克/分升。我国学者根据1998 年28个省市的流行病学调查，推算出我国 城市儿童铅中毒的流行率达51.6％。因此， 治疗铅中毒的前提是测定血铅含量。专家 建议每个儿童都应该测血铅。 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。 试一试： 下列说法正确的是 （D） 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，应该多食保健品 C. 人体每天对碘元素的摄入量比 铁元素多 D. 化学元素与人体健康有着密切 的联系 试一试： 在下列元素中，请用线连接人体必 需的常量元素、微量元素和有害元素。 必需的常量元素 钾 K 铅 Pb 钠 Na 必需的微量元素 钙 Ca 汞 Hg 有害的微量元素 氟F 铁 Fe 讨论：学完本节课你有什么收获？ 作业： 你能否把人体中所含各种元 素的分类、相互关系用图表或框 架图等形式展现出来？ 调查与研究： 媒体中充斥着有关补钙、补 锌等保健药剂的广告，为了增加 对它们的了解，请你利用课余时 间，调查市场上有哪些此类保健 药剂出售，查看它们的标签或说 明书，了解它们的主要成分。 知识结构: 世界上已 人体中所 知元素 含元素 (100多种) (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，共占人体质量的96%） 以无机 盐形式 存在的 常量元素（含量>0.01%）： 钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁 （共占人体质量的3.95%） 共 11 种 微量元素（含量<0.01%）： 40多种 （ 共占人体质量0.05%） 必需元素 (20多种) 铁、锌、硒、 碘、氟等 非必需元素 有害元素 汞、铅、铊、 铍、镉等 不足之处，诚 恳的欢迎您的 批评指正！ 存在：人体内的铁70％存在于血红蛋白和肌红蛋白内， 25％以铁蛋白形式分布在肝、肾、骨髓中，小部分是氧 化酶的辅助因子。 作用：铁是血红蛋白的原料和核心，有了它，血红蛋白 就能拉住氧分子。铁把氧气运送到全身各个组织，又把 产生的二氧化碳运到肺部呼出去。铁还是细胞色素酶和 其他几种辅酶的主要成分。 摄入量过低的影响：人缺铁会引起贫血，肌肉细胞利用 氧产生能量功能下降，减少热能来源。 摄取：蛋白质和维生素C能提高铁的吸收率。因此，既 含铁又富含维生素C的红枣、桔子是治疗缺铁性贫血的 良好食物。用铁锅烧菜不但没有铝的危害，又给人带来 铁质。饮用大量茶或咖啡会阻碍铁的吸收。 铁在人体中的功能 食物 名称 含量 /mg 食物 名称 稻米 糯米 精白 面粉 2.4 6.7 2.7 酵母（干） 黑木耳 海带 13.2 红糖 185 白砂糖 150 猪肉（瘦） 4.0 1.9 240 芝麻 50.0 花生仁 1.9 羊肉（瘦） 3.0 黄豆 11.0 西瓜子仁 8.3 牛奶 0.2 赤豆 绿豆 4.5 6.8 核桃仁 莲 子 3.2 6.4 鸡蛋 鸡蛋黄 2.7 7.0 含量 /mg 食物 名称 含量 /mg 一些常用食物中铁的含量 4.2 33.3 0.9 标准 紫菜 牛肉 （在100g可食部分中） 面粉 锌在人体生长发育中的功能 存在：锌大部分分布在骨骼、肌肉、血浆和头发中。含 锌最高的组织是眼球的视觉部分（含4％）和前列腺。 作用：人体中含锌的酶（如输氧的碳酸酐酶、骨骼生长 所需的碱性磷酸酶）和被锌激活的酶达70多种。锌参与 核酸蛋白质的代谢过程，能促进皮肤、骨骼和性器官的 正常发育，维持消化和代谢活动。 摄入量过低的影响：发育中的儿童缺锌时会引起厌食症、 侏儒症等。因此，人们把锌称为“生命的元素”。 摄取：在肉类、动物肝脏、蛋品和海产品中特别是牡蛎 都富含锌。其次，牛奶、麦片、玉米、南瓜子等也含锌。 经常食用这类食品，就不会缺锌。当锌与维生素A、钙、 磷一起作用时，功效最佳。 硒的功能 作用：据国外专家收集27个国家的癌症死亡率与该国硒 的摄入水平作相关分析，结果表明：肠道、前列腺、乳 腺、卵巢和肺等器官癌症以及白血病，都与膳食中硒水 平呈显著的负相关，即硒的摄入量低，相应癌症发病率 高。而且还发现硒的血液中含量与病情好差有关。许多 资料证实硒是一个抗癌因素。此外，硒还能促进机体免 疫力，又是强抗氧化剂。但是，过量也会使人中毒。 摄取：一般地区，芝麻、麦芽含硒最多。另外，酵母、 蛋和海味、腰子、肝中含硒量高于肉类。糙米、标准粉、 蘑菇、大蒜中硒含量很丰富，大白菜、南瓜、橙子、香 蕉等也含一定量的硒。 吃加碘食盐 防碘缺乏病 碘缺乏病是由于人类生存环境中缺少人体必需的微量元素碘所造成的一组疾病。碘 是人体合成甲状腺激素的重要原料，与人体的生长发育和新陈代谢密切相关，特别是对 大脑的发育起着决定性作用。孕妇缺碘会引起流产、早产、死产、先天畸形、先天聋哑 等；胎儿期和婴幼儿期严重缺碘可造成克汀病，病人成为矮、呆、聋、哑、瘫的白痴； 青少年及成人缺碘可引起甲状腺肿大；但影响面最大，后果最严重的是轻微缺碘造成的 大量人口智力不足和智力低下。 我国是碘缺乏病较严重的国家，此病由于分布广泛、危害严重，已成为社会关注、 国家限期消除的疾病之一。每年的5月5日是全国防治碘缺乏病日。以此加大宣传，提高 人们对碘缺乏病的认识。 防治碘缺乏病的最根本措施是食用加碘食盐。它是各种补碘办法中最好的方法，它 不仅安全、有效、经济和容易推广，又符合微量、长期、生活化的要求。但碘是一种很 活泼的物质，食盐中的碘会随着存放时间的增加而丢失，致使碘含量越来越少。因此在 使用中要注意以下事项，以保证发挥碘盐最大效能。 1、注意保存碘盐的方法。要将碘盐装在玻璃或陶瓷缸中，加上盖子，并将盐缸放 在凉爽、没有太阳直射的地方，尽量不要使盐受热。 2、注意烹调方法。我们在做菜时习惯于先加盐，而碘遇热会挥发掉。因此，烧菜 时要尽量后加盐，更不要将碘盐加在热油中同菜一起煎炸。 3、注意吃盐的量。按我国碘盐标准，每人每天吃6克盐约可获得120微克的碘，这 完全可以满足大多数成年人的生理需要量。孕妇或哺乳期妇女及婴幼儿等特需人群需碘 量比一般人要大。因此，建议孕妇、哺乳期妇女、婴幼儿等特需人群要补服碘油丸或常 吃些海带、紫菜等海产品，这样既可以不多吃盐又可补充适当的碘量。 甲状腺肿大患者 氟化合物与人体健康 存在：氟在人体中主要分布在骨胳、牙齿、指甲和毛发 中，尤以牙釉质中含量多。在必需元素中，人体对氟含 量最为敏感，从满足人体对氟的需要到由于氟过多而导 致中毒的量之间相差不多,因此氟对人体的安全范围比其 他微量元素窄得多。所以要更加注意自然界、饮水及食 物中氟含量对人体健康的影响。 作用：氟是骨骼成长必需的元素，可防止骨质疏松。氟 的摄入量最先表现在牙齿上。当人体缺氟时，会患龋齿， 氟多了又会患氟斑牙。如果再多，会患氟骨病等系列病 症。 摄取：人体中氟的主要来源是饮水，有研究认为，饮水 含氟量为1.0mg/L～1.5 mg/L较为适宜，最高不得超过 2.0 mg/L。市场上出售的加氟牙膏含有氟化钠、氟化锶 等氟化合物，有防龋作用，适用于缺氟地区。 龋 齿 氟 斑 牙 氟骨病 名 符号 称 主要功能 摄入量过低的 影响 锰 Mn 酶的激活 影响生殖腺、骨变 形 钴 Co 形成红血球所必需的维生素B12的组 分 贫血 铜 Cu 铜蛋白的组分，有助铁的吸收和利用 贫血，头发褪色 钼 Mo 黄素氧化酶、醛氧化酶，固氮酶等必 需的元素 降低酶活性 Si 骨骼及软骨形成的初期阶段必需的元 素 影响骨骼和软骨生 长 铬 Cr 促进葡萄糖的利用，与胰岛素的作用 机制有关 角膜不透明葡萄糖 代谢不良 促进牙齿的矿化 胆固醇降低 硅 钒 V