第四节　维生素和微量元素课时教学实录

第四节

维生素和微量元素

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知识梳理

1.维生素在人体中的作用

维生素是参与生物_____________和________________所必需的一类小分子有机化合物，根据其溶解性的不同可分为____________维生素和______________维生素两大类。脂溶性维生素______________溶于水，________________溶于脂肪和有机溶剂，____________排泄，__________________在体内积存，主要积存在____________________。脂溶性维生素主要包括维生素__________________等。

水溶性维生素_____________溶于水，_______________被人体吸收，一般___________在体内积存，所以___________缺乏。水溶性维生素主要包括维生素_______________和维生素________________。

名称

维生素B1

维生素B2

维生素C 维生素A 维生素D 来源

缺乏症

2.维生素C

维生素C是一种_____________晶体，分子式为_____________，结构式____________，是一种______________溶性维生素，有_______________味，其水溶液显___________性，维生素C广泛存在于____________和_____________中。人体___________合成维生素C，必须从食物中获得。

3.实验探究：维生素C的化学性质

实验步骤：

(1)将3片维生素C药片(成分为维生素C和淀粉)研成粉末，加蒸馏水溶解。

(2)配制一些滴加几滴稀碘水的淀粉溶液。

(3)取少许加有碘水的淀粉溶液于试管中，向其中滴加维生素C溶液，边加边振荡，观察现象。

实验现象：_________________________________________________________________。

实验结论：_________________________________________________________________。

4.实验探究：已知蔬菜和水果中含有丰富的维生素C，请设计实验检验维生素C的存在。

实验步骤：

(1)配制一些滴加几滴稀碘水的淀粉溶液。

(2)分别取少量芹菜、西红柿、葡萄等蔬菜和水果的汁，向各种果汁中加入配好的滴有碘水的蓝色淀粉溶液，观察淀粉溶液颜色的变化。

实验现象：_________________________________________________________________。

实验结论：_________________________________________________________________。

5.人体中的微量元素

人体被测知的元素已有60多种——这60多种元素可分为两大类：一类，占人体总重量万分之一以上者，称为_____________________元素，包括____________________共11种；另一类，只占人体总重量万分之一以下者，称为_________________元素，如_______________、________________、________________、锰、钴、钼、碘、硒、锂、铬、氟、锡、硅、钒、砷和硼共_________________种。这些微量元素在人体中含量虽少，但其第

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功能却是无法替代的。

6.碘

碘被称为____________，是人体必需的微量元素之一，它在人体中的含量约为_______mg，其中一半左右集中在_____________内，其余分布于其他组织。含碘较多的食物有__________、__________等海产品，在蔬菜中唯有_____________和_____________的含碘量较高，每千克可达1.64 mg和1.60 mg。

我国有许多地区属于低碘区，因此采用____________的方法是防止碘缺乏的最佳途径。我国在1989年之前，碘盐中的碘是以_________________(填化学式)的形式存在的，但由于____________易被__________________________成_____________________________而挥发，并且口感也略有苦涩味，因此逐步改为加入__________________________(填化学式)，其优点在于__________________________________________________________________。

连日来，有关雀巢奶粉碘超标的新闻一直吸引着人们的眼球。结合所学的知识，谈谈你

的看法。

7.铁

铁是人体健康必不可少的元素。成年人体内约含铁__________ g，是人体必需微量元素中含量最_____________的一种。人体内含铁化合物主要分为_________和________两大类，它们一起参与氧的运输，其余的铁与______________结合，分布于身体各器官。

疑难突破

1.碘元素对人体健康有什么影响？

剖析：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而存在于人体，它在人体内的含量仅有25—50毫克(平均35毫克)，为身体重量的两百万分之一，属于70余种微量元素的一种。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。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肌体代谢、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.铁元素对人体有什么重要作用？

剖析：铁在人体中含量约为4—5 g。铁在人体中的功能主要是参与血红蛋白的形成而促进造血，参与O2、CO2的运输和交换。在血红蛋白中的含量约为72%。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。

问题探究

问题1：人体缺铁会出现哪些不良情况？

请加以探究。

探究：需要从铁元素在人体内的作用以及缺铁对人体的影响探究。

如果人体长期缺少铁元素，或对铁元素的吸收受到障碍时，人体内就难以产生血红蛋白，造成血色素降低，甚至发生缺铁性贫血。此时血液供氧能力降低，肤色苍白，使人感到疲乏无力，影响人体的全面生理功能。

问题2：生吃新鲜蔬菜要比熟吃时维生素C的损失小，你觉得这句话对吗？你能探究这是为什么吗？

探究：从维生素C的性质探究。

维生素C是一种极其娇嫩的水溶性维生素，它的性质极不稳定，一不注意很容易氧化而被破坏。维生素C不仅怕光、怕热、怕碱，而且还怕铜器、铁器，所以炒菜时最好不使用铜锅或铁锅，而应当选用铝锅。植物的组织中含有抗坏血酸酶，植物性食物放置时间过长，维生素C即可因空气氧化而遭受损失。所以，蔬菜、水果以新鲜者为好。

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问题精讲

【例1】

维生素C是一种水溶性维生素，其水溶液呈酸性。它的分子式是C6H8O6，人体缺乏这种维生素易患坏血症，所以维生素C又称坏血酸。维生素C的结构简式为。在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都富含维生素C。如新鲜橙汁中维生素C的含量在500 mg·L1左右。

某校课外活动小组测定了某牌子的软包装橙汁中维生素C的含量。下面是测定实验分析报告。请填写下列空白：

(1)测定目的：测定××牌软包装橙汁中维生素C的含量。

(2)测定原理：C6H8O6+I2→C6H6O6+2H++2I-。

(3)实验用品及试剂：①仪器和用品_______________(自选，略)②试剂：指示剂(填名称)，浓度为7.50×10-3 mol·L1标准碘溶液、蒸馏水等。

(4)实验过程：取20.00 mL待测橙汁，滴入2滴指示剂。向其中逐滴加入标准碘溶液，消耗碘溶液15.00 mL时，溶液恰好变蓝色。则此橙汁中维生素C的含量是___________mg·L1。

从分析数据看，此软包装橙汁是否是纯天然橙汁？______________________________。

A.是

B.可能是

C.不是

制造商可能采取的做法是____________________________。

A.加水稀释天然橙汁

B.橙汁已被浓缩

C.将维生素C作为添加剂

(5)请你站在国家质检执法人员的角度对××牌软包装橙汁做出处理意见_______________。

A.继续生产

B.停产整顿

C.调查后再做结论

思路解析：利用I2去氧化维生素C，根据碘使淀粉显蓝色的性质，应选择淀粉作指示剂。

(4)n(I2)=n(Vc)=7.50×10-3 mol·L1×15×10-3 L 7.50103molL115103L7.531031c(Vc)==

mol·L

3420107.53103则1 L橙汁中含Vc为

mol×176 g·mol1×1000 mg·g1=990 mg 4990 mg·L1＞＞500 mg·L1

显然不是天然橙汁，那么制造商可能采取什么做法？很多人会选B项。这是缺乏社会常识的选择，因为制造商毕竟要赚钱，选B必然亏本。这时再读题干，“在新鲜水果、蔬菜中都富含”说明维生素C价格低廉，所以选C项。那么我们是否同意？制造商可能加入某种不是维生素C的还原剂，故应调查后再作结论。

答案：(3)②淀粉溶液

(4)990

C

C (5)C 【例2】请你将人体缺乏的元素与由此而引发的疾病用直线连起来：

缺乏维生素A

坏血病

缺乏维生素C

甲状腺肿大

缺钙

夜盲症

缺碘

贫血

缺氟

佝偻病或骨质疏松

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缺铁

龋齿

思路解析：这是一道考查维生素以及微量元素缺乏症的题目。要了解几种常见疾病与微量元素之间的联系。

答案：缺乏维生素A→夜盲症

缺铁→贫血

缺乏维生素C→坏血病

缺钙→佝偻病或骨质疏松

缺碘→甲状腺肿大

缺氟→龋齿

知识导学

维生素是参与生物生长发育和代谢所必需的一类微量有机物质。这类物质由于体内不能合成或者合成量不足,所以虽然需要量很少,每日仅以毫克或微克计算,但必须由食物供给。绝大多数维生素作为酶的辅酶或辅基的组成成分，在物质代谢中起重要作用。

尽管维生素的需要量比脂肪、蛋白质或碳水化合物要小得多，但是它的重要性丝毫不亚于以上三类营养物质。维生素可以促使酶开始工作，进而使整个身体进入工作状态。维生素可以用来平衡荷尔蒙，产生能量，促进免疫系统，维持肌肤健康，并保护动脉。维生素D、维生素C以及维生素E是抗氧化剂：它们可以减缓衰老，预防癌症、心脏病并保护身体不受污染侵害。B族和C族维生素是将食物转化为能量的关键营养物质。牛奶、蛋类、鱼类和肉类中含有维生素D，它有助于控制钙的平衡。光照也可以在皮肤中产生维生素及天然食物中富含大量的B族和C族维生素，如新鲜的水果和蔬菜。维生素A以两种形式存在：一种是动物形式的视黄醇，常见于肉类、鱼类、蛋类和乳制品。另外一种是β胡萝卜素，常见于红色、黄色和橙色的水果和蔬菜中。维生素E有助于防止必需脂肪腐败，它常见于植物种子、坚果以及植物油中。

维生素C滴加到淀粉碘溶液中，淀粉碘溶液的蓝色会褪去，因为维生素C有较强的还原性，会被碘氧化，碘被还原。

可以用氧化还原滴定的方法测定维生素C的含量（碘溶液作标准液，淀粉溶液作指示剂，维生素C作待测液）。

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根据体外实验，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。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。

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。

疑难导析

首先要知道碘是否是一种较活泼的非金属元素，是否是人体必需的微营养素。

还要清楚碘是否和蛋白质、脂肪、糖类、维生素一样是作为一种营养而存在于人体，在人体的含量的高低，在人体各个系统起什么作用。

要明确人体碘的来源，是否需要每天摄入。

先要知道人体内铁元素的含量过多有无危害，长期摄入大量含铁量高的食物，可能会发第

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生哪些病症，人体铁缺乏会引起哪些病症。

还要明确为了满足人体对铁元素的正常需要，在日常饮食中应多吃哪类食物，哪些食物中含有较丰富的铁元素。

问题导思

要弄清如果人体长期缺少铁元素，或对铁元素的吸收受到障碍对人体血红蛋白的产生有何影响；对血色素的含量是否有影响，有何影响；会引起什么疾病；在这种情况下人有何症状，是否影响人体的全面生理功能。

要明确维生素C是哪类维生素，维生素C性质是否稳定，容易发生什么变化。要阐述维生素C在什么条件下会发生变化，能与哪些物质反应，植物性食物能否放置时间过长，能否被空气氧化。

典题导考

绿色通道：信息题和联系生活实际的习题一定要抓住信息中的关键点，联系生活实际要合理，结合物质的性质进行知识的迁移。

①根据题意信息维生素C水溶液显酸性，所以把它放在酸式滴定管中，碘溶液具有氧化性同样应放在酸式滴定管中。

②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。

③由于维生素C易被空气氧化，所以滴定时不能剧烈摇动锥形瓶。

【典题变式1】

1.维生素C的结构简式为，关于它的叙述错误的是(

) A.是一个环状酯类化合物

B.易起氧化还原反应和加成反应

C.可以溶解于水

D.在碱性溶液中能稳定地存在

2.维生素C可用于预防治疗坏血病，其结构如下图所示。下列关于维生素C的叙述错误的是(

)

A.维生素C的化学式为C6H8O6

B.维生素C可作食品添加剂

C.维生素C不可能发生水解反应

D.维生素C不能发生氧化反应

3.下列关于维生素C的说法正确的是(

)

①蔬菜应当先洗后切

②蔬菜应温火慢煮

③可以发生酯化反应

④可使溴水褪色

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⑤不能使高锰酸钾酸性溶液褪色

A.①②③④⑤

B.①③④

C.②③⑤

D.①②③④

绿色通道：各种维生素以及微量元素在人体中的作用都是非常重要的。

【典题变式2】

1.微量元素摄入量的多少，会直接影响人体健康，导致成年人出现甲状腺肿大的原因是缺乏下列元素中的(

) A.铁

B.碘

C.钙

D.锌

2.微量元素是指在人体内总量不到万分之一，质量总和不到人体质量的千分之一的二十多种元素，这些元素对人体正常代谢和健康起着重要作用。下列元素不是微量元素的是(

) A.I

【典题变式1】1.D 【典题变式2】1.B

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B.F

2.CD

3.B 2.C

C.H

典题变式答案

D.Mn