2019-2020年人教版高中化学选修一教学案：第一章 第四节 维生素和微量元素(含答案).doc

2019-2020年人教版高中化学选修一教学案：第一章 第四节 维生素和微量元素(含答案)维生素自读教材夯基础1维生素的作用维生素是参与生物生长发育和新陈代谢所必需的一类小分子有机化合物，在天然食物中含量极少。(1)维生素在体内有特殊的生理功能或作为酶催化某些特殊的化学反应。(2)维生素在体内有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(1)习惯上按不同的溶解性把维生素分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。(2)脂溶性维生素和水溶性维生素的比较：脂溶性维生素水溶性维生素溶解性水中难溶，脂肪和有机溶剂中易溶水中易溶在体内消化过程和脂类共存于食物中，并随脂类一起吸收，不易排泄，易在体内积存，主要积存于肝脏中易被人体吸收，多余的随尿排出体外，一般不易积存，容易缺乏包含种类维生素A、D、E和K等维生素C和维生素B族(B1、B2、烟酸、烟酰胺、B6、生物素、泛酸、叶酸和B12等)来源动物肝脏水果、蔬菜3维生素C(1)组成与存在：组成：维生素C又称为抗坏血酸，在人体内有重要功能，分子式为C6H8O6，结构简式为存在：维生素C广泛存在于新鲜水果和绿色蔬菜中，人体自身不能合成维生素C，必须从食物中获得。(2)重要性质：无色晶体，易溶于水。具有较强的还原性，能将I2还原为I，将Fe3还原为Fe2。加热易被氧化，碱性环境中更易被氧化。(3)生理功能：参与体内氧化还原反应，维持细胞间质的正常结构；防止坏血病；促进伤口愈合；维持牙齿、骨骼、血管和肌肉的正常功能；帮助无机盐(如铁和钙)和某些氨基酸的吸收；增强对传染病的抵抗力；有解毒作用。跟随名师解疑难(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，维持肌肤健康，并保护动脉。(2)维生素D、维生素C以及维生素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。B族和C族维生素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)人体缺乏的维生素及由此引起的疾病：缺乏的维生素引起的疾病VA夜盲症VC坏血病VD佝偻病或骨质疏松VB1脚气病剖析典例探技法例1维生素C是一种重要的维生素，能防治坏血病，又称为抗坏血酸，其结构简式如下图，下列有关它的叙述错误的是()A它的分子式为C6H8O6B易发生氧化及加成反应C它是一种水溶性维生素D在碱性溶液中能稳定存在名师解析维生素C的分子式为C6H8O6，分子中有含的环，在碱性条件下易发生水解而断裂，故A正确，D错误；维生素C中含有碳碳双键，易发生氧化及加成反应，含有多个羟基，易溶于水，B、C正确。答案D名师点睛(1)维生素C具有较强的还原性，除了还原I2、Fe3外，还能使酸性KMnO4溶液褪色。(2)因它的结构中含有、OH及等官能团，故它具有含有这些官能团代表物的化学性质。微 量 元 素自读教材夯基础1人体中的微量元素人和动物体内的生命元素可分为常量元素和微量元素。(1)常量元素：是指含量在0.01%以上的元素，包括碳、氢、氧、氮、钠、镁、钙、磷、硫、钾和氯，共11种。(2)微量元素：是指含量在0.01%以下的元素，如铁、铜、锌、锰、钴、钼、硒、碘、锂、铬、氟、锡、硅、钒、砷和硼，共16种。在生物体中，碳、氢、氧、氮、硫组成有机物，其余一些金属和非金属元素统称为矿物质，在生命体中约占4%5%。2碘(1)缺碘的危害：易患甲状腺肿大，影响发育，损害智力。(2)需用量：成人每天需碘量为150_g，人们通过食用加碘盐来补充碘元素，碘盐中的碘是以KIO3的形式存在。(3)碘过量危害：易患甲状腺机能亢进。3铁(1)铁的含量与存在：铁在人体中含量约为45 g，是人体必需微量元素中含量最多的一种。人体内的含铁化合物主要分两类，即功能性铁和储存铁。功能性铁和血红蛋白一起参与氧的运输，其余的铁与各种酶结合，分布于身体各器官。(2)缺铁的危害：人易患贫血，导致人的记忆能力、免疫能力和对温度的适应能力下降。(3)补充方法：食用含铁丰富的食物或口服补铁剂以及食用铁强化酱油。跟随名师解疑难(1)碘有“智力元素”的美誉，食盐中的碘元素是以KIO3形式存在的，而不是KI，更不是I2。(2)使用加碘盐时要注意：避免高温。即炒菜时要等菜熟后出锅前再放碘盐。要少加醋。原因是KIO3遇酸易分解。存放碘盐的容器必须密封、防潮、防热、防晒，以防止KIO3分解。(3)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，血红蛋白中的铁元素是以亚铁离子的形式存在。(4)铁元素在菠菜、瘦肉、蛋黄、动物肝脏中的含量较高，而在奶制品(特别是牛奶)中含量较低。剖析典例探技法例2下表是某地区市场上销售的一种“加碘食盐”包装袋上的部分文字说明。请根据此表，结合化学和生物学科的知识，回答下列问题。配料表精制海盐、碘酸钾含碘量20 mg/kg30 mg/kg卫生许可证号卫碘字(xx)第001号分装日期见封底储藏方法密封、避光、防潮食用方法烹调时，待食品熟后加入碘盐(1)要在食盐中加碘，是因为碘是人体内合成_激素的主要原料，缺碘会引起疾病。(2)食盐中加碘，这碘指的是_，其中碘元素的化合价为_价。(3)根据含碘盐的食用方法，可推测碘酸钾在受热时容易_。名师解析(1)碘是人体必需的微量元素之一，是人体合成甲状腺激素的主要原料，缺碘会患地方性甲状腺肿大。(2)食盐中加碘，加入的是KIO3，而非I2或KI，KIO3中碘元素的化合价为5价。(3)烹调时，待食品熟后加入碘盐，可知碘酸钾在受热时易分解。答案(1)甲状腺(2)KIO35(3)分解互动探究如何通过实验证明某品牌的袋装食用盐为加碘食盐？提示：加碘食盐中加的是KIO3，可利用反应：IO5I6H=3I23H2O，及淀粉遇碘变蓝色来设计实验方案。具体方法为：取少量样品于烧杯中，加蒸馏水溶解，滴入几滴KI溶液，并加入少量淀粉溶液和白醋，若观察到溶液变为蓝色，则证明该品牌食盐为加碘食盐。维生素C、碘、铁对人体的重要作用重要功能缺乏的危害补救措施维生素C参与体内的氧化还原反应，维持细胞间质的正常结构；促进伤口愈合，维持牙齿、骨骼、血管和肌肉的正常功能；帮助无机盐和氨基酸的吸收；增强对传染病的抵抗力，有解毒作用易得坏血病多吃新鲜水果和蔬菜碘人体中的“智力元素”，参与甲状腺素的合成幼儿缺碘易患呆小症，成人缺碘易引起甲状腺肿大多吃海带、紫菜等富含碘的食物，生活中吃加碘食盐铁参与氧的运输；与酶结合，分布于身体各器官记忆力下降，免疫力和对温度的适应能力下降，严重时会发生贫血多吃动物内脏、动物全血、肉类、鱼类、蛋类等食物；在酱油中加入铁强化剂维生素C具有还原性的实验验证实验内容实验现象1滴加紫色酸性KMnO4溶液溶液立即褪色2滴加溴水溴水颜色迅速消失3滴加碘水碘水很快褪色4滴加FeCl3溶液FeCl3溶液由黄色变浅绿色1下列维生素中属于水溶性的是()A维生素AB维生素CC维生素D D维生素E解析：维生素A、D、E和K均为脂溶性维生素，维生素C和维生素B均为水溶性维生素。答案：B2坏血病患者应该多吃的食物是()A苹果 B鱼肉C鸭蛋 D肝脏解析：坏血病是缺乏维生素C引起的，人体不能合成维生素C，必须从食物中获得，维生素C广泛存在于新鲜水果和绿色蔬菜中。如苹果、山楂、西红柿、豆角、白菜等。答案：A3碘是公认的“智力元素”，儿童缺碘会导致发育迟缓，成人缺碘会引起甲状腺肿大。因此我国强制推行食用加碘盐。下面是四位同学对食用加碘盐的有关认识，其中正确的是()解析：加碘食盐中加入的是KIO3而不是KI。答案：C4下表对陈述、两者间是否具有因果关系的判断正确的是()选项陈述陈述判断A缺乏维生素A引发贫血症有B人体缺铁引发骨质疏松有C人体缺钙引发甲状腺肿大有D缺乏维生素C引发坏血病有解析：铁是构成血红蛋白的主要成分之一，缺铁可引起贫血症。人体缺乏维生素C易引起坏血症，所以维生素C又称抗坏血酸。缺乏维生素A，会出现夜盲症、干眼病，使儿童生长受阻。缺乏维生素D易患佝偻病，软骨病，人体缺碘容易引起甲状腺肿大。答案：D5维生素C的结构简式是，它的分子式是_。由于它能防治坏血病，又称为_。在维生素C溶液中滴入紫色石蕊试液，溶液颜色变红，说明维生素C溶液具有_性；在维生素C溶液中滴入少量蓝色的含有淀粉的碘水，可观察到的现象是_，说明维生素C具有_性。解析：由结构简式可以看出其分子式为C6H8O6，加入石蕊后显红色，说明其水溶液呈酸性，维生素C具有还原性，可被I2氧化，因此含有淀粉的碘水蓝色会褪去。答案：C6H8O6抗坏血酸酸溶液蓝色褪去还原三年高考感悟1(xx山东基本能力)民以食为天，科学饮食是身体健康的保证。下列说法正确的是()A食物冷藏后就不会变质B真空包装可以减慢食物变质的速度C自来水含钙量越高，越有利于身体健康D多吃烧烤食品有利于身体健康解析：食物冷藏可抑制细菌的繁殖，短时间内不会使食物变质，A项错误；真空包装因隔绝空气，会制抑好氧性细菌的繁殖，可以减缓变质的速度，B项正确；适量的钙有利于人体健康，但若自来水中含钙量过高会影响人体健康，C项错误；食品在烧烤过程中会产生有毒或致癌物质，多吃烧烤食品对身体有害，D项错误。答案：B2(xx浙江高考)“化学我们的生活，我们的未来”，是xx年“国际化学年”的主题。化学侧重从分子水平关注人类健康和社会的可持续发展。请回答下列问题：维生素的功能与分子结构密切相关。维生素A1、维生素B2、维生素C、维生素D的分子结构如下：属于脂溶性维生素的是_；能促进Ca2吸收，防治佝偻病、软骨病的是_，能防治坏血病的是_。A维生素A1B维生素B2C维生素C D维生素D解析：属于脂溶性维生素的有维生素A1、维生素D、维生素E和维生素K等；能促进Ca2吸收、防治佝偻病、软骨病的是维生素D；维生素C具有防治坏血病的功能，又称抗坏血酸。答案：ADDC3(xx浙江高考)食盐中含有一定量的镁、铁等杂质，加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。已知：还原性：S2OI(1)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失，写出潮湿环境中KI与氧气反应的化学方程式：_。将I2溶于KI溶液，在低温条件下可制得KI3H2O。该物质作为食盐添加剂是否合适？_(填“是”或“否”)，并说明理由：_。(2)为了提高加碘盐(添加KI)的稳定性，可加稳定剂减少碘的损失，下列物质中有可能作为稳定剂的是_。ANa2S2O3BAlCl3CNa2CO3DNaNO2解析：(1)KI与O2反应的化学方程式为：4KIO22H2O=2I24KOH。KI3H2O作为食盐添加剂是不合适的，因为加碘盐受热时，KI3H2O不稳定又生成KI和I2，KI被氧气氧化，I2受热升华。(2)因还原性S2OI，可用Na2S2O3作为稳定剂来保护I，以防被O2氧化；NaNO2有毒，不可用作稳定剂；Na2CO3水溶液呈碱性。由反应：3I26OH=5IIO3H2O可知Na2CO3可作稳定剂。答案：(1)4KIO22H2O=2I24KOH否KI3在受热(或潮湿)条件下生成I2和KI，KI被氧气氧化，I2易升华(2)AC课时跟踪训练一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1有关微量元素的下列说法中正确的是()A摄入的铁越多越有利于健康B微量元素又称为矿物质元素C婴幼儿或成人缺碘可引起甲状腺肿D含量低于0.01%的微量元素，对于维持生命活动、促进健康和发育极其重要解析：微量元素缺少或过多摄入，都可能导致患各种疾病。在组成人体的11种常量元素和16种微量元素中，C、H、O、N、S等组成有机物，其余金属和非金属元素统称为矿物质元素，婴幼儿缺碘会影响智力发育，甚至患上克汀病，成人缺碘会患甲状腺肿大。答案：D2下列关于维生素的叙述中正确的是()A维生素是构成人体细胞和组织的重要材料B维生素能为人体提供能量C维生素调节新陈代谢、预防疾病和维持健康D人体需要的所有维生素都必须从食物中摄取解析：构成人体细胞和组织的重要材料是油脂和蛋白质，A错误；人体内的供能物质主要是糖类，其次是油脂和蛋白质，维生素不是供能物质，B错误；人体所需维生素并非都需从食物中摄取，如维生素D在太阳照射下在人体内合成，D错误。答案：C3人体必需微量元素中，含量最多的是()AFe BMnCB DZn解析：铁在人体中的含量约为45 g，是人体必需微量元素中含量最多的一种。答案：A4继“食盐加碘”后，我国又启动“酱油加铁”工程。“酱油加铁”的意义是()补充人体需要的铁元素预防缺铁性贫血病改善酱油的味道增加黑色素减少厨房污染物提高人们的健康水平ABCD解析：酱油加铁可补充人体所需的铁元素，能有效地预防缺铁性贫血病，提高人们的健康水平。答案：D5钙是人体必需的常量元素，成年人每天需要800 mg的钙，下列补钙的途径不正确的是()A经常晒太阳B经常饮用钙离子含量高的硬水C经常饮用牛奶、豆奶D适量补充维生素D解析：晒太阳、补充维生素D能促进钙的吸收；牛奶、豆奶中富含钙，常饮用牛奶和豆奶也能补钙，而饮用钙离子含量高的硬水对人体健康不利，易引发结石等。答案：B6苹果汁是人们喜爱的饮料，由于此饮料中含有Fe2，现榨的苹果汁在空气中会由浅绿色变为棕黄色。若榨汁时加入维生素C，可有效防止这种现象发生。这说明维生素C具有()A氧化性 B还原性C碱性 D酸性解析：加入维生素C，阻止了Fe2向Fe3的转化，说明维生素C起到抗氧化的作用，即维生素C具有还原性。答案：B7下面是某患者在医院做的血常规检查报告单的部分内容：NO.项目结果正常范围参考值单位1红细胞计数2.33.5511012/L2血红蛋白75110150g/L3血小板计数205.5100300109/L该病患应该注意补充的微量元素是()A硒 B铁C锌 D碘解析：从表中数据可以看出，患者红细胞数、血红蛋白低于正常范围，贫血；由于铁元素是构成血红蛋白的主要元素，故需要补铁。答案：B8关于加碘食盐，下列说法错误的是()A密封、防潮和避光保存B加碘食盐即加入了少量单质碘的食盐C菜炒熟出锅时再加碘盐D使用植物油时可以提高碘的利用率解析：食用碘盐，存放时注意密封、防潮和防晒。菜炒熟出锅时再放碘盐以防其分解，加醋会降低碘的利用率，使用植物油可提高碘的利用率。碘盐中的碘是KIO3而不是I2。答案：B9已知维生素A的结构简式可写为键线式，如图所示，线的交点与端点处代表碳原子，并用氢原子数补足四价，但C、H原子未标记出来，有关它的叙述正确的是()A维生素A分子中含有一个苯环B维生素A不能使酸性KMnO4溶液褪色C维生素A能与金属钠反应产生H2D维生素A属于烯烃解析：该分子中没有苯环，但有碳碳双键，可以使酸性KMnO4溶液褪色，有羟基可以与Na反应产生H2。该物质中含有氧不属于烃。答案：C10新鲜水果、蔬菜和乳制品中富含的维生素C，具有明显的抗衰老作用，但易被空气氧化。某课外小组利用碘滴定法测某橙汁中维生素C的含量，其化学方程式为：下列说法不正确的是()A上述反应为氧化还原反应B维生素C的分子中含有两种含氧官能团C滴定时应剧烈振荡锥形瓶使反应充分D脱氢维生素C的分子式为C6H6O6解析：由化学方程式可知：维生素C与碘反应失去氢应该是被氧化，发生氧化反应。维生素C的分子中官能团有，OH，前两者含有氧原子。由脱氢维生素C的结构简式可知其分子式为C6H6O6。维生素C易被氧化，滴定时不能剧烈振荡锥形瓶，以防维生素C与O2接触而被氧化。答案：C二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11(12分)维生素A(见下图)是一切健康上皮组织必需的物质，缺乏维生素A时会引起儿童发育不良，导致夜盲症、皮肤干燥等多种病症。(1)一定条件下，维生素A_(填“能”或“不能”)被酸性KMnO4溶液氧化。(2)维生素A_(填“能”或“不能”)使溴水褪色。(3)1 mol维生素A分子最多可与_mol H2发生加成反应。(4)维生素A属于_(填“脂溶性”或“水溶性”)维生素。解析：维生素A中含有5个碳碳双键，具有烯烃的性质，可以被酸性KMnO4溶液氧化，使酸性KMnO4溶液褪色；可以与溴水发生加成反应，使溴水褪色。1 mol维生素A分子最多可与5 mol H2发生加成反应。它属于脂溶性维生素。答案：(1)能(2)能(3)5(4)脂溶性12(12分)维生素C对人体有重要的功能，它能维持细胞间质的正常结构；促进伤口的愈合，增强对传染病的抵抗力、有解毒等功能。生活中应多吃水果和绿色蔬菜或直接服用维生素C片来补充维生素C。为了探究维生素C的化学性质，某化学课外小组进行了如下实验：取6片维生素C研碎，放入大试管中加入10 mL蒸馏水，并用玻璃棒搅拌、过滤，取滤液待用。实验操作实验现象实验结论将滤液滴到蓝色石蕊试纸上试纸变红色用pH试纸测滤液pHpH在12在试管中加入2 mL 2%含I2的淀粉溶液，再逐滴滴入上述滤液边滴边振荡蓝色逐渐褪去在试管中将滤液煮沸5 10 s，再重复实验现象与上述相同在试管中将滤液煮沸20 min，再重复实验中蓝色不褪去(1)上述5组实验可得出有关维生素C性质的三个结论，分别填在上表中。(2)该小组同学通过查阅资料还得知，维生素C易溶于水；在碱性(pH7.6)环境中更易氧化分解。请判断在蔬菜加工、烹调过程中，采取的措施正确的是_。A将蔬菜切碎后，多洗几遍，以除掉残留农药B鲜水果、蔬菜能生吃的最好洗净后生吃C烹调蔬菜时最好加入少量苏打D鲜蔬菜不要长时间蒸煮，煎炒时也要小火炒熟即可解析：从实验可证明维生素C水溶液显酸性，故维生素C又名抗坏血酸，从实验可证明维生素C具有还原性，可与I2发生氧化还原反应，常用I2对维生素C的存在及含量进行定性的检验与定量的测定。从实验可证明维生素C长时间加热易分解。答案：(1)水溶液显酸性具有还原性长时间加热易分解(2)BD13(14分)维生素和微量元素种类繁多，性质不同，用途各异，请据所学回答下列问题：(1)将人体缺乏的维生素与由此引起的疾病用线连接起来缺VA坏血病缺VB1脚气病缺VC佝偻病或骨质疏松症缺VD夜盲症人们每天通过摄取食物不断补充所需要的营养成分与微量元素，但有时也会摄入某些有害元素。(2)请你对下列元素进行分类：镉钾铁钙汞碘铅镁硒锌人体中必需的微量元素_，对人体有害的微量元素_。(3)据报道，从食物中摄取碘后，碘便在甲状腺中积存下来，通过一系列化学反应可形成甲状腺素。甲状腺素的结构如图：甲状腺素的分子式是_，人体缺碘将导致_，人体摄入碘过量将导致_。解析：(1)维生素A用于防治干眼病、夜盲症等视神经疾病，维生素D能调节钙、磷代谢，预防佝偻病和软骨病，维生素C预防坏血病，维生素B1能预防脚气病。(2)人体被测知的元素已有60多种，占人体总重量的万分之一以上的，称为常量元素，包括：碳、氢、氧、氮、硫、磷、钠、钾、镁、钙、氯11种，另一类只占人体总重量的万分之一以下，如：铁、铜、锌、锰、钴、钼、碘、硒、锂、铬、氟、锡、硅、钒、砷、硼共16种。有些重金属元素是人体必需的，有些是对人体有害的。答案：(1)(2)(3)C15H11NO4I4甲状腺肿大甲状腺机能亢进14(12分)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)的形式参加氧的转运、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。(1)人体正常的血红蛋白应该含有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Fe2D亚硝酸盐被氧化(2)乳酸可以与精制铁粉制备一种药物，反应式为：2CH3CH(OH)COOHFe2CH3CH(OH)COO2FeH2反应式中，氧化剂是_，还原剂是_，产物乳酸亚铁可以治疗的疾病是_。(3)举一例说明铁元素在人体中的重要作用_。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；用维生素C可解除亚硝酸盐中毒，说明维生素C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，氧化剂应该是乳酸(其中的氢元素化合价降低)；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。答案：(1)B、C(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，或吸收利用不良时，将使机体出现缺铁性贫血或营养性贫血