化学元素与人体健康

第12单元课题2《化学元素与人体健康》
教学设计

作者按：新课程标准下如何组织教与学？本文试图以案例的形式，围绕课程标准确立的三维目标，力求做到：在课堂上，教师应努力创设问题的真实情景；在教学过程中，教师要成为学生学习的组织者、合作者、引导者和参与者。希望这篇教与学整体设计能抛砖引玉，为即将进入新课程改革的教师提供有益的启示。
关键词：化学元素 人体健康 教与学 设计

（一）素质教育目标
1、知识与技能
●了解人体的元素组成，无机盐能够调节人体的新陈代谢，促进身体健康，有的还是构成人体组织的重要材料；
●了解某些元素（如钙、铁、锌等）对人体健康的重要作用；
●了解人体中元素的存在形式，知道常量元素与微量元素；
●懂得一些生活常识。
2、过程与方法
●初步学会运用多种手段（特别是网络）查找资料，调查研究，运用比较、分类、归纳、概括等方法主动获取有用信息；
●调查市场上有关补钙、补锌、补碘、补硒和补铁等的保健药剂或营养补剂出售，查看它们标签或说明书，了解它们的主要成分；
●主动与他人进行交流和分享。
3、情感态度与价值观
●逐步建立科学的世界观，用一分为二的辩证唯物主义观点看待元素对人体健康的影响；
●逐步认识化学科学的发展在帮助人类战胜疾病与营养保健方面的重大贡献。
（二）学习方法导航
本课题的教学可采用开放式的教学方式，提前一周将学生分成4～5人的小组或三个大组，明确要求每个小组或大组收集3～4种元素对人体健康的影响，指导学生展开调查，收集和整理资料，培养学生处理和获取有用信息的能力。同时也培养学生的合作意识和语言表达能力。教学中，教师要努力创设问题的真实情景，采用问题驱动、角色扮演等形式引导学生正确理解元素对人体健康的影响，并能辩证地从正反两方面来正确地看待问题。
（三）聚焦重点难点
无机盐的生理功能，即一些元素与人体健康的关系。
（四）教具学具准备
教师：制作多媒体。制作可现场上网的，随时上网查阅有关资料。
学生：1、查阅资料并整理打印，填写下表。[可从网上、报刊、杂志、医学书籍、调查访问等途径获得]。上课带来。
元素人体内
含量生理功能适宜
摄入量摄入量过高对
人体影响摄入量过低对
人体影响主要食物
来源
碘( I )
钙(Ca)
锌(Zn)
铁(Fe)
硒(Se)
2、调查市场上有哪些补钙、补锌、补碘、补硒和补铁等的保健药剂或营养补剂出售，查看它们标签或说明书，了解它们的主要成分，上课带来。
3、收集几种不同品牌和不同产地的食盐包装袋、牛奶瓶（或牛奶袋），上课带来。
（五）教与学师生互动
活动一： 观察与思考
【屏幕投影】学生观看三幅图片，思考病人得了哪种疾病？说（或猜）出疾病名称。第一幅 ；第二幅 ；第三幅 。（根据学生回答逐一显示图片和疾病名称：粗脖子病、佝偻病、龋齿）

【思考】你知道引起这种疾病的原因吗？
【引出课题】课题2 化学元素与人体健康
【教材】指导学生教材P94～P95内容，并思考如下问题：
【屏幕投影】1、组成人体自身的元素约有多少种？人体中含量最多的非金属元素是哪一种？含量最多的金属元素是哪一种？这些元素是以什么形式存在的？
2、常量元素和微量元素划分的依据？它们对人体有什么作用？
（学生阅读和课堂交流）
【投影】一、人体中元素的存在形式

无

【小结】能够调节人体的新陈代谢，促进身体健康，而且有些元素是构成人体组织的重要材料。
【过渡】下面着重讨论钙、碘、铁、锌对人体健康的影响。
活动二：
【投影】二、元素对人体健康的影响
1、钙
【阅读教材】引导学生阅读教材P95～P97内容。并积极讨论：
（1）根据自己查阅的资料，对照下表，谈谈你对钙元素的认识。
元素人体内
含量生理功能适宜
摄入量摄入量过高对
人体影响摄入量过低对
人体影响主要食物
来源
钙(Ca)
【交流汇报】学生将自己课外查阅的资料在班上进行交流展示。
（如果学生准备的资料不是很充分，教师此时可利用自己制作的课件，现场连接到相关网站，通过演示，同时告诉学生查阅资料的方法。相关网站：?）
【角色扮演】课前精心挑选一名学生以角色扮演的形式，课堂上出其不意地演出如下一幕：一位“老人”突然从教室后走向讲台，在跨上讲台时，故意摔了一跤，“老人”痛得呲牙咧嘴地坐在讲台上，用双手捂住一只腿（作痛苦状），口里自言自语：“怎么又把腿摔断了？”教师乘机提出如下问题：老年人为什么容易骨折？通过学生的讨论交流自然地转入到怎样科学补钙上来。
【问题情景】（2）如何科学饮用牛奶？你知道生产商用什么方法来保存鲜奶吗？
【投影】学生讨论后投影：
喝牛奶的误区常见的有：
1、饮袋奶、不加热。袋奶采用75℃左右的巴氏灭菌法，没有高温瞬间灭菌彻底，故袋奶中残留有细菌，因此，喝袋奶必须煮开了再喝。
2、空腹喝牛奶。空腹饮牛奶会使肠蠕动增加，牛奶在胃内停留时间缩短，营养素不能被充分吸收利用。因此，喝牛奶最好与馒头、面包、玉米粥、豆类等同食。
3、食物搭配不当。牛奶不宜与含鞣酸的饮食同吃，如浓茶、柿子等，这些食物易与牛奶反应结块成团，影响消化。牛奶与香菇、芹菜、银耳等配合食用，对健康大有益处。
4、饮奶时间安排不当。喝牛奶以每天早、晚为宜。清晨饮奶能充分补充人体能量；晚上睡前喝奶具有安神催眠功效。 （《长江日报》2002.9.13）
【投影】 将学生带来的牛奶袋、牛奶盒和牛奶瓶等实物上的图案和说明文字投影到屏幕上。同时教师将收集到的琳琅满目的各种补钙品补充投影到屏幕上。
【问题情景】阅读屏幕上情景素材：
由于种种因素的限制，含钙丰富而又易被人体吸收的奶及奶制品目前尚未走上大多数国人的餐桌，特别是在广大的农村地区。国人饮食上通常是以含钙量很低的素食为主，基本上不能保证钙的供应。这种膳食结构和饮食习惯使得国人缺钙确实成为一个普遍现象。
【设问】是否有一种既能照顾城镇，又能兼顾农村居民的补钙措施？谈谈你的“金点子”。说说你选择这种措施的理由是什么？
（分组讨论，达成共识）
【投影】你我共识：
①安全、有效――安全第一。
②经济又实惠――买得起。
③生活化、长期化――每天都吃。
……
补钙措施：食用钙盐（盐中加钙）。
【小结】因此，人体每日必须摄入足够量的钙。幼儿和青少年缺钙会得佝偻病和发育不良，老年人缺钙会发生骨质疏松，容易骨折。
【过渡】那么，如果人得粗脖子病，又是由什么元素引进的呢？
（共同学习第二种元素――碘）
2、碘
【交流展示】碘元素对人体有哪些重要作用？
学生展示课前收集的有关资料，教师将其实物投影到屏幕上。
【投影】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。
相关网站：?
【问题】预防碘缺乏病最根本的措施是什么？
通过讨论得出补碘的有效途径是食用含碘食盐。
活动三、
【讨论并交流】1、对照前表分三个大组讨论锌、铁、硒对人体健康的重要影响。
2、你家里炒菜做饭使用铁锅还是铝锅？用什么锅较好？谈谈你选择的理由。
3、教材P97讨论题：
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？
4、通过对碘、钙、铁、锌、硒五种元素的学习，请你用一句广告词来反映其重要作用。要求通俗上口，特点鲜明，字数少。
元素碘钙锌铁硒
我的广告词
活动四、
【反思与小结】这节课你学到了什么？（收获、体会、方法、……）
【投影】学生小结，屏幕投影
?人体由50多种元素组成，其中含量较多的有11种，它们占人体质量的99.95%。
?无机盐对人体健康的影响很大，它们能够调节人体的新陈代谢，促进身体健康，有的还是构成人体组织的重要材料。
?物极必反，凡事都应有一个“度”，元素的摄入不应过量。
?知道了怎样科学饮用牛奶。
?有些商品标签上蕴含有丰富的化学知识，学会了怎样看商品标签上的信息。
?生活处处皆化学。
……
【投影】关注健康，珍爱生活，用科学把握生命。
要了解更多，请登录人教网：?
活动五、 课外作业（任选一题）：
【布置作业】1、收集有关微量元素氟、钠和钾与人体健康关系的资料，并了解人体是如何摄取这些物质的。
2、查阅资料，我国有哪几种主要的地方病，是由什么原因引起的？
3、对伊战争如箭在弦，武器核查仍在继续，战争给人们的创伤实在太多太多。左图是1991年海湾战争中使用的贫铀弹。请你查阅资料，了解什么是贫铀弹？对人体究竟有什么伤害？对此你有何感想.
【中考热点例释】
[例1]（2003南京市）下面是某加碘食盐包装袋上的部分图表文字（I为碘元素符号）。由此，你得到的信息和做出的推测是（相对原子质量：O―16；K―39；I―127）（ ）
A、此食盐是纯净物
B、“加碘食盐”中的“碘”是指碘单质
C、1?此食盐中含碘酸钾（35±15）mg
D、“菜未烧熟不宜加入加碘盐”的原因可能是碘酸钾受热不稳定
[解析] 这是一道紧密联系实际、联系日常生活的“厨房化学”知识题，它设置了非常熟悉的信息情景，将化学知识用于解决实际生活中的问题，学以致用。碘是人体内的不可缺少的元素。如果人长期缺碘，就会患甲状腺肿大病，就是俗说的粗脖子病，严重的会造成大脑发育不全，智力低下，极大地影响人的生存能力和身心健康。我国内陆大多数地区都缺乏碘，因此国务院明文规定，食用盐要加碘。但是不能加碘单质，此物质有毒，不能食用。从配料表上可以看出，此加碘食盐至少含有氯化钠和碘酸钾，应是混合物。这样A、B选项都是错误的。食盐的包装袋上标明的是碘元素的含量（以I计），而不是碘酸钾的含量，所以C选项错误。由食用方法“菜烧熟后加入加碘盐最佳”，可推测碘酸钾在受热情况下化学性质不稳定，故正确答案应选D。
纯牛奶
配料：鲜牛奶
保质期：8个月
净含量：250 mL/盒
营养成分：（每100mL)
钙≥0.11g
脂肪≥3.3g
蛋白质≥2.9g
[例 2] （2002广东省）人体中的钙元素主要存在于骨骼和牙齿中，以羟基磷酸钙晶体[Ca10(PO4)6(OH)2]形式存在，其相对分子质量为1004。牛奶含钙丰富又易吸收，且牛奶中钙和磷比例合适，是健骨的理想食品。右图是某乳业公司纯牛奶包装标签的部分文字。请仔细阅读后回答下列问题：
⑴包装标签上脂肪≥3.3g，是指100 mL牛奶中，含脂肪的质量至少为3.3g。那么一盒牛奶至少含钙多少克？（保留到0.01g）。
⑵求羟基磷酸钙中钙元素的质量分数（保留为0.1%）。
⑶若人体每天至少需要0.6g钙，且这些钙有90%来自牛奶，则一个人每天至少要喝多少盒牛奶？
[解析] 这是一道有关商品标签的信息试题。解答此题的关键是要看懂牛奶标签上信息的含义，分析数据，联系已学化学知识做出正确解答。（1）每100mL牛奶中，含钙元素质量≥0.11g，则一盒牛奶（250mL）中至少含钙： ；（2）羟基磷酸钙中钙元素的质量分数等于： ；（3）人体一天所需的钙来自于牛奶的量：0.6g×90%=0.54g； 0.54g钙相当于牛奶的盒数： 。本题避免了空洞的说教，让学生学到知识的同时关注身体健康。反思我们的教学，是不是应该“从生活中来，到生活中去”呢？
（六）课时目标检测
1、人体中含量最多的金属元素是（ ）
A、铁 B、钾C、钙D、钠
2．油炸食物不宜多吃，因为食物长时间煎炸后所产生的微量的丙烯醛（化学式C3H4O）等有毒物质，会损害人体健康。下列有关丙烯醛的说法不正确的是（ ）
A．由碳、氢、氧三种元素组成 B．碳、氢、氧元素的质量比是9:1:2
C．分子中原子个数比依次为3:4:1 D．在空气中完全燃烧的产物是二氧化碳和水
饮用天然水理化指标
矿物元素 测定结果
钙≥4.0 mg/L
镁≥0.5 mg/L
钾≥0.35 mg/L
钠≥0.8 mg/L
偏硅酸≥1.8 mg/L

pH值(25℃) 7.1
3、右图为农夫山泉矿泉水瓶上的部分说明文字，列出了该饮用天然水理化指标。这里的钙、镁、钾、钠是指（ ）
A、原子B、分子C、单质D、元素
4、学习了《化学元素与人体健康》后，下列四位同学对知识的归纳整理完全正确的一组是（ ）
A、小芳认为，人体缺乏下列元素，会得不同疾病。
缺铁 会引起贫血
缺钙 会得甲状腺肿大
缺碘 会得佝偻病
B、小槐搜集资料发现，生活中人们常通过下列途径来补充人体必需的营养元素。如：
喝喜旺钙奶 补充铁元素
食用云鹤牌碘盐 补充钙元素
服朴雪(补血)口服液 补充碘元素
C、小蓉为下列元素各设计了一句广告词来反映其对人体的重要作用。
碘 抗癌之星
硒 智力之星
氟 龋齿克星
D、小红搜集资料发现，长期或大量摄入铝元素对人体的大脑和神经系统将造成损害，他提出下列建议：
少吃油条 加醋后可长时间炖煮
治疗胃酸过多 尽量不服用含Al(OH)3的胃舒平
使用铝锅 因油条中含有明矾[KAl(SO4)2?12H2O]
配料表：氯化钠、食用碳酸钙、碘酸钾
净含量：500g
成分表：氯化钠≥88%
钙（以Ca计）（0.5-1.3）%
碘（以I计）（20-50）mg/kg
5、右图是某省生产的某种加钙食盐包装标签上的部分文字。请仔细阅读后回答以下问题：
（1）包装标签上钙含量是指 （填单质钙、碳酸钙、钙元素中的一种）。
（2）为了检验此盐中是否含有碳酸钙，在家庭厨房里可选用的物质是 。
（3）为了测定此盐中的钙元素含量，取10g这种盐溶于水，加入足量盐酸，生成0.132g二氧化碳。请计算此加钙食盐中钙元素的质量分数 。
6、钠元素在人体内可起到调节体液平衡、维持肌肉正常兴奋和细胞的通透性等作用。若缺乏，将导致肌肉痉挛、头痛等；若过量，将导致水肿、高血压、贫血等。假设钠元素全部来源于食盐（NaCl）。
（1）每位成人每天正常摄入食盐的质量约为5g，试计算每人每天摄入的钠元素的质量。
（2）某病人因为食盐的摄入量不够，需静脉输入一定量的生理盐水（NaCl的质量分数为0.9%，密度约为1g/mL）来补充食盐。医生给他确定每天应补充NaCl约2.7g，问每天需输入生理盐水多少毫升？
（3）某卫生部门对市面上一批生理盐水进行质量分析，取这种生理盐水250mL，加入足量的AgNO3溶液，充分反应最终得到14.35g沉淀，试通过计算判断这批生理盐水是否符合医用标准。（提示：化学反应方程式为NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl↓）
注意：1、假设生理盐水除NaCl外不含与AgNO3溶液反应的其他物质；2、生理盐水的体积近似等于其中溶剂的体积；3、水的密度设为1g/mL；4、计算结果保留一位小数。
7、阅读下列短文，回答问题。
儿童铅污染，“可怕”也可防
儿童铅污染是不容忽视的，但是，铅污染会给儿童带来怎样的后果，如何才能预防铅污染呢？
儿童对铅吸收多，排泄少，体内存留的铅有50％至70％储于骨骼中，其余都储存在血液及脑等软组织中，因此，儿童极易被铅污染，由此导致铅中毒。目前国际上已将儿童铅污染分为5个等级，在各等级中儿童表现出的症状也不同，但主要危害儿童的智力、行为、能力的发育，造成儿童身高发育迟缓、注意力不集中、智商下降。据有关专家介绍，儿童铅污染及由此导致的儿童铅损伤是一个缓慢和渐进的过程，早期并无典型症状，但已经开始影响儿童的智力行为的发育和体格生长发育。一旦出现临床症状，往往血铅水平已经较高，铅的毒性作用很难逆转。铅会造成多脏器的损伤，对孩子来说最主要表现出来的是神经系统的损伤，例如，影响儿童的认知能力。科学研究表明，随着血铅浓度的增高，孩子的智商会降低，同时还会在儿童的神经行为学方面造成影响，比如多动症。
那么如何才能有效地预防儿童铅污染呢？首先要在卫生方面引起注意，餐前洗手，勤剪指甲，少用化妆品；少吃含铅及易被铅污染的食品，如松花蛋、铁听罐头、爆米花等，不要用彩色器皿盛装酸性食品；不要让孩子将学习用品和玩具放在口中；尽量少带孩子去车流量大的路边；常食用含铁、锌或硒的食物，铁可以抵抗铅的吸收，而锌、硒则可抵抗铅在体内的积蓄并加速铅的排泄。同时在每天早上使用自来水时，应放去前一晚囤积在管道中可能被污染的水。据有关专家介绍，如果家长注意让孩子坚持这些健康的生活习惯，一些遭受铅污染儿童的血铅含量是能够自然降到安全范围的。
（1）你知道铅污染会给儿童带来怎样的后果吗？

（2）在日常生活中，为避免过量摄入铅元素，在饮食和生活习惯上应注意什么？

课时目标检测参考答案
1、C 2、B 3、D 4、B
5、（1）钙元素；（2）醋或水；（3）1.2%
6、解：（1）每人每天摄入的钠元素质量为：
（2）设需要输入的生理盐水的体积为v mL
1g/mL×v mL×0.9%=2.7g v=300mL
（3）设250mL这种生理盐水中含NaCl的质量为
NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl↓
58.5 143.5
x 14.35g
x=5.85g
由题设250mL这种生理盐水中水的质量为：1g/mL×250mL=250g
这种生理盐水中NaCl的质量分数为：
因为2.3%＞0.9%，所以这批生理盐水不合医用标准。
答：（略）
7、（略）


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