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化学元素与人体健康(人教版) 3

发布时间:2013-09-20 19:52:57  

第十二单元 化学与生活

课题2 化学元素与人体健康

氟 骨 病
氟 斑 牙

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。



甲 状 腺 肿 大

(

碘 元 素 缺 乏

称 大 脖 子 病 )

青海省某些地区及旧社会


钙 元 素 缺 乏

偻 病

宇宙中的一切物质

组成

化学元素

人体
一 生

组成

化学元素
作 用

生长→发育→疾病→ 衰老→死亡

阅读课本P92-93页并思考下列问题: 1、自然界总共含有100多种元素,人体中是否也都有呢? 答:不都有,组成人体自身的元素约有50多种. 2、你知道人体中都含有哪些元素吗?含量是不是一样多呢? 答:有11种常量元素O,C,H,N,Ca,P,K,S,Na,Cl,Mg),其含量约占人体质 量的99.95%,其余为微量元素(Fe,Co,Cu,Zn,Cr,Mn,Mo,F,I,Se)。 3、人体中含量最多的元素和含量最 多的金属元素分别是什么? 答:含量最多的元素是氧(O),质 量分数约65%; 含量最多的金属元素是钙

(Ca),质量分数约2%

人体中一些化学元素含量
钾 K 硫 S 钠 Na 氯 Cl 镁 Mg

元素 氧 碳 氢 氮 钙 磷 (11种) O C H N Ca P

质量分 65 18 10 3 2.0 1.0 0.35 0.25 0.15 0.15 0.05 数/%
以水、糖类、油 脂、蛋白质、维 生素形式存在 微量 元素 以无机盐形式存在 含量>0.01% 称为:常量元素

(40多种)

铁、锌、硒、碘、氟、铜、钼、钴、锰等 含量<0.01% 3.95% 0.05%

96%

头 发 Al、As、V
牙 齿 Ca、Mg、P、F 甲状腺 I、In、Br

大 脑 Na、Mg、K
眼 液 Na 视网膜 Ba 心 脏 Ca、K 肺 Li、 Na

骨 骼 Na、Ca、K、P 肌 肉 Li、Mg、K

肝 脏 Se、Mo、Zn、 Ca 、 K、Cu

这些元素分别 存在于人体的哪些 部位呢?

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

猜猜看

各打一化学元素

1.端着金碗讨饭的人。 钙 2.丢钱。铁 3.加班费。 锌 4.洒完清水铺石头。 硒

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。

幼儿及青少年:佝偻病、
摄入量过低的影响:

发育不良
老年人:骨质疏松,易骨折。 ⑴身体浮肿多汗、厌食、 恶心、便秘、消化不良 ⑵影响视力和心脏功能

摄入量过高的影响:

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

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 作用 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。 钠和钾在人体的存在及生理作用
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。

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。
必需微量元素:Fe,Co,Cu,Zn,Cr,Mn,Mo,F,I,Se 非必需微量元素:铝(Al),钡(Ba),钛(Ti) 有害微量元素:汞(Hg),铅(Pb),镉(Cd)

元 素

一些必须微量元素对人体的作用及食物来源
4~ 5g 12~ 15mg 10~ 15mg 血红蛋白的 缺铁会引起贫血;铁过量 成分,能帮 导致组织炎症,多器官的 助氧气运输 损伤和纤维化。 影响人体发 育
缺锌会引起食欲不振,生 长迟缓,发育不良;锌过 量会增加罹患消化道癌症 的风险。 缺少可能引起表皮角质化 和癌症。摄入量过高,会 使人中毒 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 缺氟易产生龋齿,骨质疏 松过量会引起氟斑牙和氟 骨病

人体 对人体的作 摄入量过高、过低对人 内含 日需量 用 体的影响 量

主要食物来 源
肝脏、瘦肉、 蛋、鱼、豆 类、芹菜 海产品、瘦 肉、肝脏、 奶类、豆类、 小米 芝麻、动物 内脏、大蒜、 海鲜类、菌 类 海带、紫菜、 加碘盐 鳕鱼、鲑鱼、 沙丁鱼等海 鲜类食物

铁 Fe 锌 Zn 硒 Se 碘 I

2.5g

14~ 20~ 有防癌、抗 21mg 350μ g 癌作用 是甲状腺激 25~ 100~ 素的重要成 50mg 200μ g 分

氟 F

1.4m 3.3~ g 4.1mg

能防止龋齿

【课堂讨论】 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?
答:对于人体必需微量元素, 也要注意合理摄入,摄入不 足或过量均不利于人体健康。

青春期的膳食特点
1.要有充足的膳食钙 2.青春期需补充铁 3.微量元素锌可促进体格发育 4.供给充足的蛋白质、能量和各种营养素

【课堂讨论】
1.人体中所含元素都是对人体有益的吗?

答:不都是有益的,有些是有害的.
2.你

知道哪些有害元素? 答:如汞(Hg),铅(Pb),镉(Cd),铍(Be)等. 汞及其危害

铅及其危害
本课题小结

汞及其危害
汞简介:汞俗称水银,银白色,易流动,是在常温下唯一的液体 金属。常温下汞不易被氧化,但易蒸发,汞蒸气有毒!加热时氧 化为氧化汞。汞有溶解许多金属的能力,所构成的合金统称汞齐。 汞不溶于水,易溶于硝酸,也溶于热浓硫酸,但与稀硫酸、盐酸、 碱等都不起作用。焙烧含汞矿石可提炼出金属汞。汞的用途很广: 在化学工业中用汞作阴极电解食盐溶液制取氯气和烧碱;用汞制 造水银灯、真空泵、物理仪表(如气压计、温度计、血压计等); 制造各种含汞药品、试剂、农药、炸药等;用汞齐法提取金银等 贵重金属;工艺品或寺庙用金汞齐镀金或镏金。 汞的危害: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。

事故案例

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铅及其危害
铅简介:铅,灰白色金属,原子量207.20,比重11.34,熔点327.5℃,沸点1620℃,加热至
400~500℃时,即有大量铅蒸气逸出,并在空气中迅速氧化成氧化亚铅,而凝集为烟尘。随 着熔铅温度的升高,可进一步氧化为氧化铅、三氧化二铅、四氧化三铅,但都不稳定,最后离 解为氧化铅和氧。铅的化合物,如氧化铅(又称黄丹、密陀僧)、四氧化三铅(又称红丹)、 二氧化铅、三氧化二铅、硫化铅、硫酸铅、铬酸铅(又称铬黄)、硝酸铅、硅酸铅、醋酸铅、 碱式碳酸铅、二盐基磷酸铅、三盐基硫酸铅等分别用于油漆、颜料、橡胶、玻璃、陶瓷、釉料、 药物、塑料、炸药等行此铅化合物均以粉尘形式逸散。工业铅接触有:铅矿的开采,烧结和精 炼;含铅金属和合金的熔炼;蓄电池制造;印刷业铸字和浇板;电缆包铅;机械工业铅浴热处 理;自来水管道、食品罐头及电工仪表元件焊接;制造火车、汽车的轴承(挂瓦);制造X线 和原子辐射防护材料;无线电元件的喷铅;修、拆旧船、桥梁时的焊割。以上作业铅以蒸气和 烟尘形式逸散。当前国内危害最重的行业是蓄电池制造,铅熔炼及拆旧船熔割。

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。

事故案例

铅污染来源

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铅污染几乎无所不在

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, 除了 和 之外,其它的有毒元 每辆汽车每年往大气中排铅达两公斤。

汞 铅 素还有、镉、铊、铍等 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
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 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。
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知识结构:

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 世界上已 人体中所 占人体质量的96%) 人体由50多种元素组成,其中含量较多的有11种,它 共 知元素 含元素 们占人体质量的99.95%。 11 (100多种) (50多种) 常量元素(含量>0.01%): 种 无机盐对人体健康的影响很大,它们能够调节人体的 以无机 钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁 新陈代谢,促进身体健康,有的还是构成人体组织的 盐形式 重要材料。 (共占人体质量的3.95%) 存在的 物极必反,凡事都应有一个“度”,元素的摄入不足 或过量均不利于人体健康 微量元素(含量<0.01%): 40多种 ( 共占人体质量0.05%)

我思故我获:

必需元素 (20多种)

非必需元素

有害元素

铁、锌、硒、 碘、氟等

铝、钡、钛等

汞、铅、铊、 铍、镉等

课题2 化学元素与人体健康
一、人体中的化学元素
常量元素(含量大于0.01%):O,C,H,N,Ca,P,K,S,Na,Cl,Mg
微量元素(含量小于0.01%) :Fe,Co(钴),Cu,Zn,Cr(铬),Mn,Mo(钼),F,I,Se(硒)

二、钙在人体的存在及作用
1.存在:99%存在于骨骼和牙齿中; 2.作用:使骨骼和牙齿具有坚硬的结构支架; 3.钙缺乏对人体的影响:易患骨质疏松,易骨折,重者会患佝偻病。 三、钠和钾在人体的存在及作用 1.存在:50%是以钠离子和钾离子的形式存在于细胞液中, 其中钠离子存在于细胞外液,钾离子存在于细胞内液 2.作用:维持人体内的水分和体液恒定的pH。

四、人体内的非必需微量元素和有害元素
非必需微量元素:Al,Ba,Ti(钛) 有害元素 :汞(Hg),铅(Pb),镉(Cd),铊(Tl)

【课堂练习1】
人体中含量最多的元素和含量最多的

金属元素

分别是(

D)

A、碳和铁 B、氧和锌 C、氢和硒 D、氧和钙

【课堂练习2】
下列元素为人体所需的微量元素是 (

C)

A、O,P,K
B、Ga,P,K C、Fe,Zn,Se,I D、K,Al,Se,I

【课堂练习3】
下列说法正确的是 (

C)

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,所以应该多食保健品
C. 人体中含量较多的的元素有11种,他们约占人类 质量的99.95% D. 化学元素与人体健康没有太大联系

【课堂练习4】
下列疾病因与人体 缺少元素对应错误的是 ( D)

A、大脖子病---碘(I)
B、龋齿---氟(F) C、贫血---铁(Fe) D、表皮角质化---汞(Hg)

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 钙 Ca 必需的微量元素 汞 Hg 氟F 铁 Fe

有害的微量元素

5 请将下列化学元素与缺乏后易导致的病症和用于补充的食物 用线连接起来。 元素名称 氟 硒 锌 碘 缺乏后导致的病症 表皮角质化和癌症 龋齿、骨质疏松 食欲不振、生长迟缓 缺铁性贫血 婴幼儿的佝偻病,成年人 的骨质疏松症,腰酸背痛 甲状腺肿大(大脖子病) 补充的食物来源
鳕鱼、鲑鱼、沙丁鱼等 芝麻、蘑菇、大蒜

海带、紫菜及海产品

动物肝脏、动物全血、 肉类




奶类、绿色蔬菜、 肉类、豆类
海产品、猪、牛、羊肉

儿童智力低下

环境恶化导致四大公害病
上世纪五六十年代因环境恶化而出现了四种公害病:足尾矿毒、 四日市哮喘、痛痛病、水俣病。这更让日本人认识到了问题的严重性, 后两种公害病曾经一度震惊世界。

痛痛病事件
指1955年至1972年发生在日本富山县神通川流域的公害事件。1955年, 在神通川流域河岸出现了一种怪病,症状初始是腰、背、手、脚等各 关节疼痛,随后遍及全身,有针刺般痛感,数年后骨骼严重畸形,骨 脆易折,甚至轻微活动或咳嗽,都能引起多发性病理骨折,最后衰弱 疼痛而死。经调查分析,痛痛病是河岸的锌、铅冶炼厂等排放的含镉 废水污染了水体,使稻米含镉。而当地居民长期饮用受镉污染的河水, 以及食用含镉稻米,致使镉在体内蓄积而中毒致病。此病以其主要症 状而得名。截至1968年5月,共确诊患者258例,其中死亡128例,到 1977年12月又死亡79例。

“痛痛病”事件
指1955年至1972年发生在日本富山县神通川流域的公害事件。 1955年,在神通川流域河岸出现了一种怪病,症状初始是腰、背、 手、脚等各关节疼痛,随后遍及全身,有针刺般痛感,数年后骨骼严 重畸形,骨脆易折,甚至轻微活动或咳嗽,都能引起多发性病理骨折, 最后衰弱疼痛而死。 经

调查分析,痛痛病是河岸的锌、铅冶炼厂等排放的含镉废水污 染了水体,使稻米含镉。而当地居民长期饮用受镉污染的河水,以及 食用含镉稻米,致使镉在体内蓄积而中毒致病。此病以其主要症状而 得名。截至1968年5月,共确诊患者258例,其中死亡128例,到1977 年12月又死亡79例。

“水俣病”事件
1923年,新日本窒素肥料(由人粪与猪粪于酒窖发酵而产成)于水俣工场 生产氯乙烯与醋酸乙烯,其制程中需要使用含汞的催化剂。由于该工厂任意排 放废水,这些含汞的剧毒物质流入河流,并进入食用水塘,转成甲基汞氯(化 学式CH3HgCl)等有机汞化合物。

当人类食用该等水源或原居于受污染水源的生物时,甲基汞等有机汞化合 物通过鱼虾进入人体,被肠胃吸收,侵害脑部和身体其他部分,造成生物累积 (或生物浓缩,Bioaccumulation)。这种病症最初出现在猫身上,被称为“猫 舞蹈症”。病猫步态不稳,抽搐、麻痹,甚至跳海死去,被称为“自杀猫”。 50年代初,在日本九州岛南部熊本县的一个叫水俣镇的地方,出现了一些 患口齿不清、面部发呆、手脚发抖、神经失常的病人,这些病人经久治不愈, 就会全身弯曲,悲惨死去。这个镇有4万居民,几年中先后有1万人不同程度的 患有此种病状,其后附近其他地方也发现此类症状。症状初始是口齿不清、步 态不稳、面部痴呆;进而耳聋眼瞎、全身麻木;最后神经失常、身体弯弓高叫 而死。经调查分析,是由于含甲基汞的工业废水持续排入水俣湾和不知火海水 体,通过食物链和生物浓后使生物(如鱼和介壳类动物)中毒,人食用有毒生物 后,由于摄入甲基汞而引起发病。这种病因最早发现在水俣湾而命名为“水俣 病”。

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“足尾矿毒”事件
日本资本主义发展引起的最初的环境公害是足尾铜山矿毒事件。 日本栃木県日光市足尾地区曾以江户时代起产铜。明治维新后,从国有 转卖到民间,1885年随着西欧近代卵山技术的导入,它成为日本最大的矿山 年生产量达数千屯,成为东亚第一铜产地。产出的铜输出到世界各地,为日 本经济带来丰厚的利润。矿道之长达1200KM。 但在制铜精炼过程中,大量使用木材,排出的烟气和矿毒气(主成分为 亚硫酸气)和矿毒(主要是铜离子),给周边环境带来严重的危害。 矿毒气在大气中产生酸性雨,周边的山林原野荒废。没有树木保护的土 地被大雨洗去无踪。流失的土地被河流堆到渡良濑川下域,造成河面比平地 高的天井河地势。使下流地区年年受哄水之灾。而这种流失土地现像一直延 续到2006年现在,一旦公害发生,其损失是百年岁月也弥补不了的。

受矿毒 污染成为秃山的足尾区山林,至今仍是寸草不生。光秃秃一片。虽然有人工 植树,却效果甚微。

“四日市哮喘”事件
1961年发生在日本伊势西岸四日市的大气污染事件。 该市1955年以来,相继兴建了三座石油化工联合企业,在其周围又挤 满了三菱石化等十余个大厂和一百余个中小企业。石油冶炼和工业燃油产 生的废气,严重污染了城市空气,全市工厂年排出二氧化硫和粉尘总量达 13万吨,大气中二氧化硫浓度超出容许标准的5-6倍。在四日市上空500米 厚的烟雾中还漂浮着许多种毒气和有毒金属粉尘。重金属微粒与二氧化硫 形成硫酸烟雾。由于大气污染,形成支气管哮喘、慢性支气管炎、哮喘性 支气管炎和肺气肿等呼吸系统疾病,这些病统称为“四日市哮喘”。 1961年四日市哮喘大发作,患者中慢性支气管炎占25%,支气管哮喘 占30%,哮喘支气管炎占40%,肺气肿和其他呼吸系统疾病占5%。1964年连 续三天烟雾不散,气喘病患者开始死亡。1967年一些患者不堪忍受痛苦而 自杀。1972年,四日市哮喘患者达817人,死亡超过10人。由于日本各大 城市普遍使用高硫重油,致使四日市哮喘已蔓延全国。

1.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。 2.2010.3.11日,内江市隆昌县渔箭镇发生近百村民血铅检测结果异常的事件, 引发各方广泛关注。省经济和信息化委员会3月17日下发紧急通知,要求在全 省范围内开展对危险废弃物回收利用企业的清理调查。据称,初步推断此次 血铅检测结果异常事件,为一起利用废旧蓄电池生产再生铅企业造成的污染 事故。截至3月13日18时,已检测出血铅含量异常94人,其中儿童88人,成人 6人。目前,疑似污染源的四川隆昌忠义合金有限公司已被责令停产接受调查。

3.根据郴州市卫生局统计,从2010年3月17日至22日,郴州市两家血铅定 点检测单位——市疾控中心和市儿童医院一共接待了285人检测,其中血铅 超标人数为152人,血铅中毒人数45人,且中毒者均为14周岁以下儿童,绝 大多数来自桂阳县浩塘乡。继2009年下半年郴州市嘉禾县出现多名儿童血 铅中毒之后,从2010年3月16日以来,该市桂阳县浩塘乡元山村多名儿童也 出现铅中毒症状,中毒人员主要分布在浩塘乡元山村和何家村。目前,嘉 禾县经过卫生干预和健康指导,2009年下半年检查出的254名血铅异常群众, 在2010年1月25日的复查

中,仍有83人血铅超标,但已无血铅中毒者。

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