第四节　维生素和微量元素优质课教案内容

第四节

维生素和微量元素

1．通过实例了解人体必需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。

维生素C能提高免疫力，从而能很好地防治感冒。摄取维生素C的最好方法就是从蔬菜和水果中补充，如猕猴桃、柑橘类水果，红辣椒、菠菜等蔬菜。下图是维生素C的结构简式，缺铁性贫血的人多吃含维生素C的食物有助于补铁剂的吸收。铁是人体必需的微量元素，你知道人体必需的维生素和微量元素还有哪些吗？

提示：人体需要的维生素的种类很多，通常按其溶解性分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。脂溶性维生素主要包括维生素A、D、E、K等；水溶性维生素包括维生素B族(B1、B2、B6、B12、生物素、叶酸等)和维生素C。人体必需的微量元素有铁、锌、铜、锰、钴、钼、硒、碘、铬等。

一、维生素

1．维生素的作用

维生素是参与______________和__________所必需的一类小分子有机化合物，在天然食物中含量______________。

(1)维生素在体内有______________或____________________。

(2)维生素在人体内能________________并________________，对人体的生长和健康至关重要。

2．分类

(1)习惯上按不同的溶解性把维生素分为__________和____________两大类。

(2)脂溶性维生素和水溶性维生素的比较

溶解性

脂溶性维生素

水中__________，脂肪和有机溶剂中______ 水溶性维生素

水中______ 第

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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，主要积存于__________中

维生素________和________等

动物肝脏

易被人体吸收，多余的随尿排出体外，一般不易积存，容易缺乏

________和________族(B1、B2、烟酸和烟酰胺、B6、生物素、泛酸、叶酸和B12等) 水果、蔬菜

包含种类

来源

3.维生素C (1)组成和存在。

维生素C也称为___________________，在人体内有重要功能。分子式为C6H8O6，结构式为_________________________________________________。

维生素C广泛存在于__________和__________中。人体自身不能合成维生素C，必须从食物中获得。

(2)物理性质。

维生素C是一种无色晶体，熔点为190～192 ℃，是一种___________________维生素，溶液显____________性，并有可口的_________________。

(3)化学性质。

维生素C的化学特性是容易______________电子，是一种较强的________________，在________________中或______________时很容易被氧化，在____________性溶液中更容易被氧化。

(4)生理功能。

①参与体内__________反应，维持细胞间质的正常结构。

②防止坏血病。

③促进伤口愈合。

④维持牙齿、骨骼、血管和肌肉的正常功能。

⑤帮助________________(如铁和钙)和某些________________的吸收。

⑥增强对传染病的抵抗力。

⑦有解毒作用。

思考：针对维生素C的性质，想一想蔬菜是先洗后切好，还是先切后洗好？

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__________。

(2)微量元素在体内含量极少，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)缺碘的危害：易引起甲状腺肿大，______________。

(2)需用量：成人每天需碘量约为_____________，人们通过食用加碘盐来补充碘元素，碘盐中的碘是以_____________的形式存在。

(3)碘过量危害：易引起甲状腺机能亢进。

3．铁

(1)铁的含量与存在。

①铁在人体中含量约为_____________，是人体必需微量元素中含量_____________的一第

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种。

②人体内的含铁化合物主要分两类，即_______________铁和_____________铁。________铁和__________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。

(2)缺铁的危害：人易患_____________，导致人的记忆能力、免疫能力和对温度的适应能力等生理功能下降。

(3)补充方法。

食用__________的食物或口服补铁剂以及食用_____________酱油。

答案：1．生长发育

新陈代谢

极少

(1)特殊的生理功能

作为酶催化某些特殊的化学反应

(2)调节各种器官的机能

维持各种细胞的特性

2．(1)脂溶性维生素

水溶性维生素

(2)难溶

易溶

易溶

肝脏

A、D、E K 维生素C 维生素B 3．(1)抗坏血酸新鲜水果

绿色蔬菜

(2)水溶性

酸

酸味

(3)失去

还原剂

水溶液

受热

碱

(4)氧化还原

无机盐

氨基酸

思考

提示：维生素C易溶于水，先洗后切好。

二、1.(1)大致相当

2．(1)影响发育，损害智力

(2)150 μg KIO3

3．(1)4～5 g 最多

功能性

储存

功能性

血红蛋白

酶

(2)贫血

(3)含铁丰富

铁强化

一、维生素C的结构和性质

1．维生素C的结构

维生素C的结构简式为，从结构式中可以看出维生素C中含羟基、碳碳双键、酯基等官能团。因此，维生素C具备醇、烯、酯等物质的性质，例如，具有还原性。

2．物理性质

无色晶体，易溶于水。

3．主要化学性质

(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、碘第

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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。

二、维生素、碘、铁与人体健康

1．维生素与人体健康

尽管维生素的需要量比脂肪、蛋白质或碳水化合物要少得多，但是它的重要性不亚于以上三类营养物质。

(1)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，促进免疫系统功能，维持肌肤健康，并保护动脉。

(2)维生素D、维生素C和维生素E是抗氧化剂，可以减缓衰老，预防癌症、心脏病并保护身体不受污染侵害。维生素B族和维生素C是将食物转化为能量的关键营养物质。

(3)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D。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。

(4)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。

2．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。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人体的，它在人体内的含量仅约为30 mg，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。

3．铁元素对人体的作用

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，从而促进造血，参与O2、CO2的运输和交换。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。

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、雪里红、绿苋菜、芹菜等蔬菜，豆制品、动物的肝脏和肾脏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。

知识点1 维生素的性质和作用

【例题1】

(2011·山东济南统考)下列关于维生素C的说法错误的是(

)。

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损失越大

D．坏血病患者每天通过蔬菜等食物获得的维生素C就能满足其需要

解析：选择富含维生素C的蔬菜、水果，且使用正确的烹调方法，也很难获得大剂量第

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的维生素C，所以完全依赖食物是不可能发挥大剂量维生素C的治疗作用的。

答案：D 点拨：减少蔬菜中维生素C损失的途径：

(1)蔬菜要先洗后切，防止蔬菜中的维生素C通过刀口溶解到水里而流失；

(2)要吃新鲜的蔬菜；

(3)生吃蔬菜要比熟吃时维生素C的损失少；

(4)蔬菜大火快炒，可减少维生素C的损失。

知识点2

微量元素的作用

【例题2】

有关微量元素的下列说法中正确的是(

)。

A．微量元素虽然含量占人体的0.01%以下，但对于维持生命活动，促进健康和发育却是极其重要的

B．微量元素又称为矿物质元素

C．青少年或成人缺碘可引起甲状腺肿大

D．摄入的铁元素越多越有利于身体健康

解析：在组成人体的11种常量元素和16种微量元素中，碳、氢、氧、氮、硫等组成有机物，其余一些金属和非金属元素统称为矿物质元素，故B不正确。微量元素缺少或过多摄入，都可能导致患各种疾病，故D也不正确。

答案：AC 点拨：要正确理解微量元素和人体健康的关系，了解碘和铁在人体中的重要作用和补充方法。

知识点3 维生素C含量的测定

【例题3】

维生素C是生命活动中不可缺少的营养物质，不同的饮料中维生素C的含量不同。下面是小明同学运用学到的实验方法测定橙汁、果味饮料中维生素C含量的实验。

【实验目的】

测定不同饮料中维生素C的含量。

【实验原理】

(1)维生素C是一种无色易溶于水的有机物，能与碘水反应使碘水褪色；

(2)淀粉遇到碘水变_____________色。

【实验试剂】

碘水、淀粉溶液、已知浓度的标准维生素C溶液、蒸馏水。

【实验过程】

步骤1：在4支试管中分别盛有3.0 mL的下列物质：①蒸馏水，②标准维生素C溶液，③橙汁，④果味饮料。分别向4支试管中滴加2滴淀粉溶液。

步骤2：用4支相同的胶头滴管分别向①～④支试管中逐滴滴加碘水至刚好变色，并记录滴数。

【实验记录】

测定物质

滴入碘水的数量(滴) ①

1 ②

8 ③

15 ④

5 试回答下列问题：

(1)你认为小明测定的两种饮料中，________________的维生素C含量较高；

(2)有的同学认为测定标准维生素C溶液是多余的，你认为呢？请说明理由：________________________________________________________________________；

(3)化学实验需要控制变量。下列_______________(填序号)情况会影响到测定结果。

A．每次实验所用饮料的颜色不同

B．量取的被测试物质的体积不同

C．试管的大小不同

D．没有用同一规格的胶头滴管滴加碘水

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【回顾与反思】

实验中所用淀粉溶液的作用是____________________________ ______________________________________________________________________________。

解析：淀粉遇碘变蓝色是碘的特性。维生素C能与碘水反应使碘水褪色，可以根据消耗碘水的多少判断溶液中含维生素C的多少，消耗碘水越多，说明溶液中含维生素C越多，因此橙汁含有维生素多。因为要测定估算出溶液中维生素C的含量(浓度)，所以应测定标准维生素C溶液消耗碘水的量。试管大小与反应物中含有的有效溶质的量无关。从整个实验过程看，利用淀粉与碘反应的颜色变化可以测定维生素C是否与碘水完全反应，淀粉相当于“指示剂”。

答案：【实验原理】

(2)蓝

【实验记录】

(1)橙汁(或③) (2)不是多余的，因为测定标准维生素C溶液是确定维生素C含量的标准，以便估算出饮料中维生素C的浓度(其他合理答案也可) (3)ABD 【回顾与反思】

确定维生素C是否与碘水完全反应

点拨：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)根据题给信息，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，碘可使淀粉溶液变蓝。

(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。

1 根据维生素C的结构简式和相关性质，判断下列说法中错误的是(

)。

A．是一个环状的酯类化合物

B．易起氧化及加成反应

C．可以溶解于水

D．在碱性溶液中能稳定存在

2 下列化学元素中属于组成生物体的微量元素的是(

)。

A．K

B．P

C．B

D．Ca 3 关于维生素的下列说法正确的是(

)。

A．维生素是参与生物生长发育和新陈代谢所必需的物质

B．维生素容易在体内积存，主要积存在肝脏

C．维生素容易被人体吸收，多余的随尿排出体外，不易在体内积存，所以容易缺乏

D．维生素都是较强的还原剂

4 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)的形式参与氧的转运、交换和组织呼吸过程，以及在体内用于生产供给生命活动需要的细胞能量ATP。

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(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)乳酸可以与精制铁粉制备一种药物，反应方程式为：

2CH3CH(OH)COOH＋Fe―→

[CH3CH(OH)COO]2Fe＋H2↑

反应方程式中，氧化剂是________，还原剂是________，产物乳酸亚铁可以治疗________________________________________________________________________。

(3)举一例说明铁元素在人体中的重要作用______________________。

答案：1．D 观察维生素C的结构简式可以识别出的官能团有：碳碳双键、(醇)羟基、酯基，碳链中有一个五元环。碳碳双键可以发生加成反应、氧化反应；羟基(亲水基)比例很大，亲水性较好，易溶于水；酯基在碱性溶液中可以较为彻底地水解。

2．C 组成生物体的化学元素分为常量元素和微量元素两大类，其中C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等属于常量元素；Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等属于微量元素。

3．A 维生素按溶解性的不同可分为脂溶性维生素和水溶性维生素。脂溶性维生素不易排泄，容易在体内积存，主要积存在肝脏中。水溶性维生素容易被人体吸收，多余的则随尿排出体外，一般不易在体内积存，容易缺乏。故B、C均不正确。维生素C容易被氧化，是一种较强的还原剂，并非所有维生素都是较强的还原剂，故D也不正确。

4．答案：(1)BC (2)乳酸

Fe 缺铁性贫血

(3)人体内的血红蛋白中含铁，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

＋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；服用维生素C可解除亚硝酸盐中毒现象，说明维生素C又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。(2)因金属单质的化合价只能升高，因此反应中还原剂必为Fe，氧化剂是乳酸(其中的氢元素化合价降低)。(3)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。

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