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第十二单元化学与生活

ۋاقىت : 2013-03-19 23:23 | مەنبەسى : | ئاپتۇر : ئەخلەت | تەھرىر : بەشتاش | كۆرۇلىشى : قېتىم

第十二单元 化学与生活
一. 本周教学内容：
    第十二单元化学与生活
    课题1 人类重要的营养物质
    课题2 化学元素与人体健康
    课题3 有机合成材料
二. 重点
1. 人类重要的营养物质：
    （1）了解营养素是指蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水等六类物质。
    （2）了解蛋白质、糖类、油脂、维生素与人体健康的关系。
    （3）了解上述营养物质对人的生命活动的重要意义及合理安排饮食的重要性。
    （4）了解人体的元素组成。
    （5）了解一些元素对人体健康的重要作用。
2. 有机合成材料：
    （1）了解有机化合物和有机高分子化合物的特点。
    （2）知道塑料、合成纤维和合成橡胶的性能和用途。
    （3）认识有机合成材料的发展对人类社会的进步所起的重要作用。
三. 难点
1. 蛋白质的生理功能。
2. 化学元素对人体健康的影响。
四. 教学过程
（一）人类重要的营养物质：
    人类重要的营养物质主要有：蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水等六大类，通常称营养素。
1. 蛋白质：
    （1）蛋白质是构成细胞的基本物质，是机体生长及修补受损组织的主要原料，没有蛋白质，就没有生命。
    （2）蛋白质的构成：
    蛋白质是由多种氨基酸（如丙氨酸、甘氨酸）等构成的极为复杂的化合物，相对分子质量从几万到几百万。
    （3）蛋白质是重要的营养物质，人体通过食物获得蛋白质，在胃肠道里与水发生反应，生成氨基酸。一部分氨基酸被氧化排出体外，同时放出热量供人体活动的需要，一部分氨基酸再重新组成人体所需要的各种蛋白质，维持人体的生长发育和组织更新。
    （4）蛋白南的功能：
    ①血红蛋白：——人体内氧气的传输者。
    生命离不开氧气，人体内的血红蛋白就是吸入氧气和呼出CO₂过程的载体。
    血红蛋白+

氧合血红蛋白
    血红蛋白也能与一氧化碳结合，其结合能力是氧气的200倍。当CO浓度较大时，因CO与血红蛋白牢固结合，使其丧失输氧能力。会使人缺氧而中毒，甚至窒息死亡。
    ②酶：——生命过程中的催化剂
    人体好像是一个复杂的“化工厂”，在这个“化工厂”里同时进行着许多相互协同配合的化学反应。这些反应不能在高温、高压、剧毒、强腐蚀条件下进行，只能在体温条件下温和地进行。这些反应还要求有较高的速率，而且需要随着环境和身体情况的变化而随时自动地进行精密地调节。如此苛刻的条件是怎样实现的呢？这要靠一类特殊的蛋白质——酶的作用。
    酶是具有生物活性的蛋白质，对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作用。酶的催化作用具有以下特点：
    <1>条件温和，不需要加热。在接近体温和接近中性的条件下，酶就可以起作用，在30℃~50℃之间酶的活性最强，超过适宜的温度时，酶将逐渐丧失活性。
    <2>具有高度的专一性。如蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应；淀粉酶只对淀粉起催化作用。如同一把钥匙开一把锁一样。
    <3>具有高效催化作用。酶催化的化学反应速率，比普通催化剂高

倍。
    目前，人们已经知道的酶有数千种。工业上大量使用的酶，多数是通过生物发酵制得的，并且有许多种酶已制成了晶体。酶已得到广泛的应用，如淀粉酶应用于食品、发酵、纺织、制药等工业，蛋白酶用于医药、制革等工业，脂肪酶用于使脂肪水解，羊毛脱脂等。酶还可用于疾病的诊断。
    （5）蛋白质的变性：
    当蛋白质分子受某些物理因素（如高温、紫外线、超声波、高电压等）和化学因素（如酸、碱、有机溶剂、重金属盐等）的影响时，其结构会被破坏。导致其失去生物活性。
    例如：高温蒸煮医疗器械，就是因为高温能使蛋白质变性，从而达到杀菌的目的。
    又如：甲醛（防腐剂福尔马林的主要成分）会与蛋白质的氨基反应，使蛋白质分子结构发生变化，从而导致失去生物活性并发生凝固。
    在许多建筑材料、绝缘材料、家具、清洁剂、化妆品中都含有甲醛，均会成为居室的污染源，对人类的健康造成危害。
2. 糖类：
    （1）糖类是人类食物的重要成分，是由C、H、O三种元素组成的化合物，是生命活动的主要能源。如淀粉、葡萄糖、蔗糖等。
    ①淀粉：——存在于植物种子或块茎中。
    化学式：

    相对分子质量从几万到几十万，属于高分子化合物。
    淀粉在酶的作用下水解最终生成葡萄糖。

②葡萄糖
化学式：

在人体组织里，葡萄糖在酶的作用下经缓慢氧化转变成二氧化碳和水，同时放出能量。

    在生物体的细胞内和血液中含有葡萄糖，它易被人体吸收，每克葡萄糖被氧化为二氧化碳和水时，释放出17.1kg的热量，是细胞的快速能量来源，我们需要的能量约有50%来自葡萄糖。葡萄糖是生命活动中不可缺少的物质，在人体内直接进入新陈代谢过程，而且被吸收后能直接为人体组织所利用。我们所摄取的蔗糖和淀粉等必须先转化为葡萄糖，才能被人体组织吸收利用。所以在医疗上葡萄糖被大量用于人体输液。
    ③蔗糖：——储藏在某些植物中，如甘蔗、甜菜等。
  化学式：

    生活中食用的白糖、冰糖、红糖的主要成分都是蔗糖，是食品中常用的甜味剂。
    在体内，蔗糖在酶的作用下水解生成葡萄糖。
3. 油脂：——是重要的营养物质。
    常见的有：花生油、豆油、菜籽油、牛油和奶油等。

    油脂的主要用途是提供食用，是人体能量的重要来源，每克油脂在人体内完全氧化时，放出39.3kg的热量，比糖多一倍，被称为人体内的燃料，它是维持生命活动的备用能源。
4. 维生素：
    维生素是维持生命的要素，是动物体和人类生命活动所必须的一类物质。可以起到调节新陈代谢，预防疾病和维持身体健康的作用。例如：维生素C有防癌作用，它能促进人体生长发育，增强对疾病的抵抗力。维生素有20多种。许多维生素是人体自身不能合成的，一般必须从食物中获取。
    在水果、蔬菜、种子食物、动物肝脏、鸡肉、鱼类、鱼肝油、蛋类、牛奶、羊奶等均含有丰富的维生素。
    另外，无机盐和水也是人类重要的营养物质，对人的生命活动起着重要的作用。
（二）化学元素与人体健康：
1. 组成人体的元素：
    在已发现的100多种元素中，组成人体的元素就有50多种，其中含量较多的有11种，它们约占人体质量的99.95%。

    （1）C、H、O、N几种元素以水、糖类、油脂、蛋白质和维生素的形式存在。
    （2）其余元素以无机盐的形式存在。
    常量元素；人体内含量超过0.01%，如：Ca、P、K等。
    微量元素：人体内含量在0.01%以下，如：Fe、Zn、Se、I等。
    （3）作用：调节人体的新陈代谢，促进身体健康，有些元素是构成人体组织的重要材料。
2. 一些元素对人体健康的影响：
    （1）钙。钙是人体内最重要，含量最多的矿物元素，约占体重的2%。成人体内含钙1.2kg，广泛分布于全身各组织器官中，其中99%存在于骨骼和牙齿中，主要以羟基磷酸钙晶体的形式存在。它使得骨骼和牙齿具有坚硬的结构支架。1%分布在肌体的软组织和细胞的体液中，对体内的生理和生化反应起着重要的作用。
    （2）钠和钾。人体内含钠80g~120g，其中一半以

的形式存在于细胞外液中。成人每千克体重含钾约2g，主要以钾

的形式存在于细胞内液中。细胞内液和细胞外液中的

和

各自保持一定的浓度。这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，而这是人体维持正常生命活动的必须条件。
    （3）微量元素。微量元素中有20多种是人体必需元素，还有一些是非必需元素，另一些为有害元素。即便是必需元素，也要注意摄入量的问题，因为摄入不足或摄入过量均不利于人体健康。
一些微量元素对人体的作用及适宜摄入量

几种元素的食物来源

    如果人体所需的元素仅从食物中摄取还不足时，可通过食品添加剂和保健药剂来予以补充。如在食品中添加含钙、锌、硒、锗的化合物，或制成补钙、补锌等的保健药剂或制成加碘食盐，来增加对这些元素的摄入量。
（三）有机合成材料
1. 有机化合物：
    （1）化合物的分类：

    （2）有机化合物的特点：
    ①有机化合物一般都具有一些共性：多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂，熔点低，受热易分解，且容易燃烧，不导电。
    ②有些化合物相对分子质量很大。如淀粉、蛋白质等，称有机高分子化合物，有些化合物相对分子质量比较小，如乙醇、葡萄糖等称为小分子。
    自然界中的化合物，绝大多数是以有机物的形式存在着，因此，含碳元素的化合物，在自然界中含量最多。
2. 有机合成材料：
    （1）有机高分子材料：是指用有机高分子化合物制成的材料。
    （2）有机高分子材料分为：

    有机合成材料的出现是对自然资源的一种补充，化学在有机合成材料的发展中起着重要的作用。
    （3）合成塑料的品种很多；使用最多的是聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料。
    （4）合成纤维主要包括涤纶（的确良）、锦纶（尼龙）、腈纶等。其特点：强度高、弹性好、耐磨和耐化学腐蚀。但吸水性、透气性较差。
    （5）常用的合成橡胶有丁苯橡胶、顺丁橡胶和氯丁橡胶。其特点：具有高弹性、绝缘性、耐油和耐高温等性能，均高于天然橡胶。
    合成橡胶的用途：

3. 合成材料对环境的影响：
    合成高分子材料的应用和发展，极大的方便了我们的生活，但是，合成材料的急剧增加却带来了环境污染问题，一些塑料制品所带来的“白色污染”尤为严重。填埋作业是目前处理城市垃圾的一个重要方法，但混在垃圾中的塑料制品是一种不能被微生物分解的材料，埋在土里经久不烂，长此下去会破坏土壤结构，降低土壤肥效，污染地下水；如果焚烧废弃塑料，尤其是含氯塑料会产生有毒的氯化氢气体，从而造成空气污染。废弃塑料也对海洋造成污染，危害海洋生物的生存。
    要解决“白色污染”，除需要社会的关心和参与外，还应该从以下几个方面着手：
    （1）减少使用不必要的塑料制品；
    （2）重复使用某些塑料制品；
    （3）使用一些新型的，可降解的塑料；
    （4）回收各种废弃塑料。
资料：可降解塑料
    可降解塑料是指在较短的时间内，在自然界的条件下能够自行降解的塑料。
    可降解塑料一般分为四大类：
    （1）光降解塑料——在塑料中掺入光敏剂，在日照下使塑料逐渐分解掉。它属于较早的一代降解塑料，其缺点是降解时间因日照和气候变化难以预测，因而无法控制降解时间。
    （2）生物降解塑料——指在自然界微生物（如细菌、霉菌和藻类）的作用下，可完全分解为低分子化合物的塑料。其特点是贮存运输方便，只要保持干燥，不需避光，应用范围广，不但可以用于农用地膜、包装袋，而且广泛用于医药领域。
    （3）光——生物降解塑料——光降解和微生物降解相结合的一类塑料，它同时具有光和微生物降解塑料的特点。
    （4）水降解塑料——在塑料中添加吸水性物质，用完后弃于水中即能溶解掉，主要用于医药卫生用具方面（如医用手套等），便于销毁和消毒处理。
    在这四种降解塑料中，生物降解塑料随着现代生物技术的发展越来越受到重视，成为研究开发的新一代热点。
【典型例题】
    例1. 2002年5月31日是第15个世界无烟日。本年的主题是“无烟体育，清洁的比赛”，香烟燃烧产生的烟雾中含有尼古丁、烟焦、一氧化碳等上千种有毒物质。下列说法正确的是（    ）
    A. 吸烟可以增强抵抗力                                      B. 公共场所吸烟不影响他人健康
    C. 香烟烟雾是一种纯净物                                  D. CO易与血红蛋白结合而使人中毒
    解析：香烟烟雾中含有尼古丁、烟焦油、CO等有毒物质，是一种混合物；吸烟会影响自己和他人健康，故A、B、C选项都是错误的；CO易与血红蛋白结合，使血红蛋白失去输氧的能力，使人体缺氧而中毒和窒息死亡，故D正确。
    答案：D。
例2. 过氧化氢（俗称双氧水，其化学式为H₂O₂）可自行分解成水和氧气，但速率很小。如果在捣碎的生的马铃薯中加入3%的H₂O₂溶液，会发现立即有大量气泡产生。如果将3%的H₂O₂溶液加入煮熟的马铃薯块中，则看不到有气泡产生。请据此回答下列问题：
    （1）写出将3%的H₂O₂溶液加入到捣碎的生马铃薯中产生气体的有关反应的化学方程式。
    （2）试分析H₂O₂在生马铃薯和熟马铃薯中为什么会出现不同现象？
    解析：H₂O₂可自行分解为H₂O和O₂，但分解速率小，而放入生马铃薯中，因生马铃薯中的活细胞中含有一种能催化H₂O₂分解的物质——酶，所以H₂O₂分解速率大大提高。加热煮熟的马铃薯中的细胞死亡，酶发生变性，因而失去催化功能。
    答案：（1）

    （2）生马铃薯中的酶对H₂O₂的分解有催化功能，加热煮熟时马铃薯细胞死亡，酶变性，失去了生物活性。
  例3. 在全球性减肥热潮中，脂肪在人们心目中的地位可以说是每况愈下，甚至“谈脂色变”，别说摄入了，就连身上的脂肪都“恨不得除之而后快”，这种看法科学吗？请说说你的观点。
    解析：当然摄入过多的饱和脂肪酸容易引发心脑血管病，会导致肥胖症，还将诱发高血脂、糖尿病，但摄入量不足，也会影响身体健康。
    答案：不科学；脂肪是人体必需的一种营养物质，能为身体提供热量。在正常情况下，每日需摄入50g~60g油脂，它能为人体提供日需能量的20%~25%，是重要的供能物质。同时它能促进脂溶性维生素的吸收，起到保护内脏器的作用。因此应每天吃点含脂肪的物质，否则会对身体造成很大的危害。
例4. 下列疾病与缺乏某种元素无直接关系的是（    ）
    A. 贫血                              B. 佝偻病                               C. 甲状腺肿大                    D. 近视
   解析：贫血与缺铁等有关，佝偻病是因为缺钙，缺碘易造成甲状腺肿大，近视主要是不注意用眼卫生造成的，有的可能与遗传有关，与缺乏某些元素无直接关系。
    答案：D。
例5. 经研究发现，长期使用我国发明的铁锅炒菜做饭，可有效地减少缺铁性贫血的发生，原因是___________；如果在炒菜时加入适量的食醋，效果会更好，理由是_________。

（

在空气中易被氧化为

可作治疗___________的药剂，通过你的观察，在医疗上人们是如何防止

被氧化的呢？）
解析：铁是人体必需的微量元素，体内的铁元素都以含铁化合物的形式存在，铁可与酸反应生成便于被人体吸收的化合态的铁，当人们缺铁时，可适当服用含

的药剂，但是由于

在空气中易被氧化为

，因此必须使该药品隔绝空气。
    答案：用铁锅炒菜做饭，会使少量单质铁进入人体，与胃酸反应转变为可吸收的铁；炒菜过程中加点醋，醋酸会与少量的单质铁反应，生成可被吸收的铁，所以效果更好；缺铁性贫血；在医疗上，人们在该药品的外面包一层特制的糖衣，以隔绝空气防止其被氧化。
例6. 有一些元素是人体正常生理活动必不可少的。如人体缺碘会影响正常的生命活动，为提高人体素质，食物补碘已引起人们的高度重视。
    （1）碘是人和动物体内合成下列哪种激素的原料（    ）。
    A. 生长激素                       B. 甲状腺激素                               C. 胰岛素                           D. 性激素
    （2）成年人体内缺碘易产生的病症是（    ）。
    A. 甲状腺机能亢进症    B. 地方性呆小症                             C. 侏儒症                        D. 地方性甲状腺肿大
    （3）为了防止上述现象发生，1996年我国政府以国家标准的方式规定在食盐中添加碘酸钾（KIO₃）来补充碘摄入的不足。碘酸钾属于哪一类化合物（    ）。
    A. 酸                                  B. 碱                                                C. 盐                                  D. 氧化物
    （4）市售的“加碘盐”外包装文字说明了都有“含碘量”的字样，这儿的碘是指（    ）。
    A. 碘酸钾                           B. 碘元素                                      C. 碘分子                           D. 碘离子
    （5）已知一个成年人每天需要食盐3g~5g，碘的适宜摄入量每天为

。假如碘的摄取80%来自于“加碘盐”，请你设计一下，每千克食盐应该加入多少碘？然后做一个社会调查，查看一下市场销售“加碘盐”的含碘量是否符合要求？
  解析：碘在人体内含量虽然很少（25~50mg），但作用却不小。它是甲状腺的主要成分，缺碘会引起甲状腺肿大。幼儿缺碘会影响生长发育，造成思维迟钝，碘过量也会引起甲状腺肿大。所以即使是必需元素，也有一个合理摄入量的问题。摄入量不足或过量都不利于人体健康。
    答案：（1）B；   （2）D；             （3）C；              （4）B；
    （5）设每千克食盐中应加入碘的质量为x，按每天需食盐4g（平均值）。需碘0.15mg（平均值）计算，则4g：1000g=0.15mg·80%：x，x=30mg。
    例7. 长期以来，铝一直被认为是无毒元素，因而铝制的炊具、含铝膨松剂、发酵粉、净水剂等被大量使用。但近几年来的研究表明，铝可扰乱人体的代谢作用，造成长期缓慢的对人体健康的危害，即“慢性中毒”。在日常生活中，你认为应采取哪些策略防止铝中毒？
   解析：铝在人体内是慢慢蓄积起来的，它引起的毒性缓慢，且不易察觉，然而，一旦发生代谢紊乱的毒性反应，则后果严重，因此，必须引起全人类的重视。
    答案：铝毒的防止策略主要有：
    （1）尽量减少铝制品的使用，避免食物或饮用水与铝制品之间长期接触。如铝制的电饭煲内锅最好不用。
    （2）改良不合理的饮食习惯，尽量减少铝的入口途径，如丢掉传统油条膨松剂的使用，治疗胃病的药物尽量避免氢氧化铝药剂，改用胃动力药物等。
    （3）引导人们合理开发和利用各种铝资源，从根本上减少铝的排放和流失。
    （4）利用现代科技手段设法消除或减小铝毒的危害。如改进水处理工艺，采用新型产品和高新技术等。
例8. 苯丙胺类药物有强烈兴奋中枢神经的作用，属于体育运动员的违禁药物。对于其中化学式为

的化合物，下列说法中错误的是（    ）。
    A. 由C、H、N三种元素组成                      B. 燃烧产物只有二氧化碳和水
    C. 属于有机物                                             D. 分子中C、H、N的原子个数比为9：13：1
   解析：本题考查了物质的组成，有机物等知识，由苯丙胺的化学式可知该物质由C、H、N三种元素组成，其分子中三种原子的个数比为9：13：1。苯丙胺是含碳的化合物，属于有机物。苯丙胺中含有氮元素，所以燃烧产物不只是二氧化碳和水。故A、B、C说法正确，B错误。
    答案：B
例9. 有一块布料，你能不能鉴别一下它是羊毛织物还是纤维织物。
   解析：区分羊毛和化纤的方法有很多种，比如光泽度、手感等。对于经验不丰富的我们来说，用燃烧的方法要方便稳妥一些，羊毛接近火焰时先蜷缩，燃烧时有烧毛的焦糊味，燃烧后火烬较多，为带有光泽的硬块，用手指轻轻一压就变成粉末。而化学纤维如锦纶等接近火焰时迅速蜷缩，燃烧比较缓慢，有特殊气味，趁热可拉成丝，灰烬为灰褐色玻璃球状，不易破碎。
    答案：从布料的毛边抽一根布丝，用火点燃，如闻到有烧焦羽毛气味，燃烧后的剩余物可以用手指挤压成粉末状，则为羊毛织物；如无焦糊味，且燃烧后的剩余物用手挤压不成粉末状的，则为化纤制品。

(تەھرىر : بەشتاش)

ئېسىلكەن

(0)

ناچاركەن

(1)

100%