发布时间：2023-09-25 11:52:57
绪论：一篇引人入胜的人体必需的化学元素，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
科学是一把双刃剑。2011年3月11日，日本大地震引发的福岛核电站核泄漏事故，使我们对碘有了新的认识。
(1)自然界中的碘(127)是人体必需的一种元素，该元素在人体中为一种元素（填“常量”或“微量”），如果人体缺乏碘元素就会导致。
(2)我们食用的加碘盐中的碘主要以KIO3的形式存在，KIO3中碘的化合价是，KIO3受热易分解，因此做菜时应注意。
(3)日本福岛核电站反应堆内发生的核裂变可产生放射性碘131和铯137，其中碘131原子中含有53个质子和个中子。科学证明，每人日服用含碘100mg的碘片能有效阻止碘131的辐射。曾一度被抢购的加碘盐每500g中含碘20mg，按上述标准，即使这些碘都转化成能防止辐射的碘，每人每天也应吃g加碘盐才起作用，这远远超出了人体正常摄入的食盐量，显然是不科学的！
解析：（1）根据微量元素定义及碘的生理功能进行解答。碘是人体中的一种微量元素，缺乏碘会引起甲状腺肿大（俗称大脖子病），幼儿缺乏会影响生长发育，甚至患儿童呆小症、智力低下等病症。
（2）根据在化合物中正负化合价的代数和为零的原则，进行计算指定元素的化合价。设在KIO3中碘元素的化合价为x，根据在化合物中正负化合价的代数和为零，可知（+1）+x+（-2）×3=0，解得x=+5。根据信息KIO3受热易分解可知，为了避免长时间加热使其分解变质，做菜时应注意要到菜快要出锅时再加入食用盐。
（3）根据“相对原子质量约等于质子数与中子数之和”的关系进行分析。碘131原子核内含有53个质子，根据“相对原子质量=质子数+中子数”，可知碘131原子核内含有的中子数为：131-53=78；因为要有效阻止核辐射，每人每天需要服用碘100mg，每500g加碘食盐中含碘20mg，所以每人每天需要吃加碘盐的质量为500g×100mg／20mg =2500g。
【试题评析】
首先，本试题具有鲜明的时代特征，利用时事热点新闻为素材，来考查同学们掌握基本化学知识的情况，充分体现了化学在保证人类健康方面所起到的重要作用。再者，本试题也体现了化学计算的应用价值。中考化学计算题不再考查繁琐的计算技巧，更加注重化学计算的原理与实践、实验、生产、生活相结合，这对培养学生从量的角度来学习和研究科学知识素养、树立严谨的科学态度，具有重要的意义。本题通过化学计算，让学生意识到微量元素超过人体正常的摄入量时会有害健康，体现了化学计算在生活、生产、科研中的运用价值；重视化学计算的方法及原理与实践相结合，体现化学计算的实用性。
解答这类题目时要明确以下几点：（1）常量元素和微量元素的划分是依据其在人体中的含量，以“0.01%”为界，含量高于“0.01%”的为常量元素，含量低于“0.01%”的为微量元素。（2）常见的常量元素是氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯和镁，占人体质量的99.95%。其中碳、氢、氧、氮四种元素以蛋白质、糖类、油脂、水和维生素的形式存在，其他元素主要以无机盐的形式存在。常量元素中钙、钠、钾、磷、镁等对人体健康的影响很大。（3）常见的微量元素主要有碘、锌、硒、氟、铁，可以利用谐音简记为“点心吸附铁”，它们的含量虽然很小，却是维持正常生命活动所必需的。微量元素可以分为三类：第一类为人体必需的微量元素，有铁、碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴、氟、锰等；第二类为人体可能必需的微量元素（或叫非必需元素），有硅、镍、硼、钒、铝、锂、钡、钛等；第三类为有害元素，是指具有潜在毒性，人体不需要，会在一定程度上毒害有机体的微量元素，有铅、镉、汞、砷、锡。（4）熟记各必需元素与人体健康的对应关系。例如，缺铁会引起贫血症，缺氟易产生龋齿，缺钙幼儿或青少年易患佝偻病等。（5）应建立“合理摄入”观，即营养元素或必需元素摄入不足或者摄入过量均会影响人体健康。例如，摄入钾过量时，会出现恶心、腹泻；摄入锌过量时，易发生锌中毒，免疫功能下降；摄入碘过量时，易引起甲状腺肿大等。总之，我们在解题时要：认真读题、理解条件；联系课本、缜密思维；领会要求、分析解答。
【链接中考】
1.（2011・雅安）2011年3月，日本强烈地震后，海啸引发福岛第一核电站的放射性物质外泄，有关131I(碘-131)的相关报道成为热门话题。请回答下列问题。
(1)131 I原子中含有53个质子、78个中子。
①131 I原子的核外电子数为。
②自然界中普遍存在另一种稳定的碘原子127I，它和131I同属于碘元素。127I原子的质子数为。
(2)专家指出，服用碘片(有效成分为KI)可以治疗131I造成的辐射，但服用碘酒(有效成分为I2)却会引起碘中毒。KI和I2的性质不同的原因是。
(3)日本地震后，个别居民抢购食盐。假设某人经医生确认，每日需要补充166mg KI。已知每千克某品牌的碘盐中KIO3的加入量为42.8mg，如果用该食盐替代碘片提供治疗辐射所需的碘元素，则每日需食用该食盐的质量为kg。
2.（2011・临沂）下列宣传用语中，你认为不科学的是（）
A．用甲醛水溶液浸泡的水产品，新鲜、口感好，可以放心食用
B．使用含氟牙膏可预防龋齿
C．蔬菜、水果能提供和补充多种维生素
D．缺铁会引起贫血
3.（2011・东营）日本3・11大地震引起日本福岛核电站发生氢气爆炸，引起核泄露。
(1)爆炸是因为可燃物在。因此，可燃性气体在点燃之前要。发生爆炸的氢气来自反应堆燃料棒用作包壳的金属锆(Zr)与水的反应，该反应在高温下生成+4价锆的氧化物和氢气，该反应的化学方程式是。
(2)核事故释放出的人工放射性核素碘131是原子序数为53号碘元素的一种原子，下列说法正确的是。
A．碘131是一种金属元素B．碘131的放射性会对人体产生危害
热分解法适用于：锌、铁、锡、铅、铜等金属。热分解法是金属的冶炼方法之一。加热金属氧化物、碘化物、羰基化合物等使其分解制取纯金属。一般适用于银、汞等不活泼的金属单质提炼。
锌是一种化学元素，它的化学符号是Zn，它的原子序数是30，在化学元素周期表中位于第4周期、第ⅡB族。锌（Zinc）是一种浅灰色的过渡金属，也是第四"常见"的金属。在现代工业中，锌是电池制造上有不可替代的，为一相当重要的金属。此外，锌也是人体必需的微量元素之一，起着极其重要的作用。
（来源：文章屋网 ）
人体是由化学元素组成的。元素是构成人体的最基本单元， 科学研究证明：地壳、海水中的元素丰度决定了人体元素丰度，环境元素分布的不平衡是人类患地方病的根本原因。人类属于异养型生物，是通过食物链从环境中摄取营养元素。化学元素在人体内分布是有规律的，每时每刻都在做有序运动[1]。
1 人体中化学元素
在自然界存在的92种化学元素中，目前在人体已检出81种。根据元素在人体中的含量不同， 又分为宏量元素（常量元素） 和微量元素（痕量元素）。某种元素含量超过体重0.05% 以上者称为宏量元素， 它们构成人体总重量的99.96%。有11种，其中氧、碳、氢、氮、硫、磷占人体总重量的98.03%。某种元素显示出生物功能， 其含量小于人类机体质量0.001%的元素称为微量元素， 这类元素的总和仅占人体质量的0.05% 左右[2]。
2 微量元素分类
2.1必需微量元素 必需微量元素是维持人体正常机能所必需的元素， 缺乏该元素时，会引起代谢紊乱，导致生理功能异常，人就无法生存或不能保持健康状态。世界卫生组织确认的人体必需的14 种微量元素为：锌（Zn）、铜（Cu）、铁（Fe）、硒（Se）、铬（Cr）、钴（Co）、锰（Mn）、钼（Mo）、镍（Ni）、锶（Sr）、锡（Sn）、钒（V）、碘（I）、氟（F）[3]。
2.2非必需微量元素 非必需微量元素是指目前生理功能尚未确定或在机体中可有可无的元素， 它们对人体无明显特异作用， 这类元素很多。对非必需微量元素而言， 不存在缺乏时的生物效应问题， 应注意其过量时的毒害作用， 在一定含量时， 生物是可能耐受的， 但稍过量， 其毒性即增加，最终导致死亡。不同元素存在不同阈限， 超此阈限表现出毒性效应。有时也称有益微量元素或惰性微量元素。主要有铝（Al）、铷（Rb）、锆（Zr）、钡（Ba）、钛（Ti）、铌（Nb）、硅（Si）等[3]。
2.3有害微量元素 有害微量元素，也称毒性微量元素，是指侵入人体后难以排出， 则为害更烈， 有碍人体的正常代谢， 影响机体正常功能， 主要是汞（Hg）、铅（Pb）、砷（As）、镉（Cd）、铍（Be）、锑（Sb）、铋（Bi） 等一类毒性很强的元素[3]。
3 微量元素的生物效应
在有益和有害元素之间常常没有明显的界限， 许多元素在适当的浓度范围内是有益的， 超过某一临界浓度就是有害的， 微量元素在生物体内的浓度范围， 明显地影响着它对生物体是"必需"的， 还是"有害"的性质。人体中的必需微量元素也有一个安全和适宜摄入的范围（量），在此范围以外，都会对机体产生不利影响。即摄入不足会出现缺乏症状，摄入过多又会出现中毒反应。不同元素的安全适宜范围是不同的，如硒的最佳摄入范围50～200μg/dl，而氟的最佳摄入范围为2～10mg/dl[4]。
4 微量元素的相互作用
体内各微量元素之间能相互影响， 发生拮抗作用或协同的生物学作用。微量元素的"拮抗作用"， 是指体内一种微量元素抑制另一种微量元素的正常生理功能的现象， 或者说是指一微量元素的生理功能对另一种微量元素的抵消；"协同作用"是指各元素相配合的作用。如镉和锌有显著的拮抗作用， 镉能减少锌的吸收， 干扰某些锌的酶系统， 锌能拮抗镉的毒性， 减轻镉对人体的毒害作用；镉与铁也有相互拮抗作用； 钼能阻碍铜的吸收， 铜能对抗钼的毒性； 硒能拮抗镉、汞、砷的毒性， 砷能减弱硒的毒性。而钴能增强硒的毒性； 铁和锰既能相互干扰在消化道的吸收过程， 又能协同生血效果； 锰能促进钙的利用， 铜能加速铁的吸收和利用； 铁、铜、锰、钴有生血协同作用； 氟能促进肠道对铁的吸收， 有利防治缺铁性贫血。可见微量元素之间的作用是相当复杂的， 又是相当重要的。因此，研究微量元素对健康的影响， 不仅要注意单个元素的作用， 同时要研究各元素之间的相互关系。有时研究单一微量元素会得出错误的结论， 故要研究某元素的"微量元素谱"。目前， 微量元素用于治疗还不多的重要原因之一， 就是人们至今还没掌握元素之间的"拮抗作用"， 一旦"拮抗作用"之谜被揭开， 微量元素在临床治疗上的应用便会有更大的"飞跃"[5]。
5 微量元素的生理功能
5.1运载作用 微量元素在体内有运输宏量元素和传递电子的作用， 如血红蛋白中的铁（Fe2+） ，能将氧气从肺部输送到各组织细胞，再将细胞代谢产物CO2运送到肺部排出；某些含铁蛋白质（如细胞色素C 等） ， 在生物体内复杂的氧化还原中有传递电子的功能。硒构成谷胱甘肽过氧化物酶和烟酸羟化酶等的成分， 是一种与电子传递有关的细胞色素成分[6-7]。
5.2微量元素是酶的活性因素和激活剂 酶是一切生命现象及生化反应的基础， 绝大多数生化催化反应离不开酶，而微量元素是许多酶的组成部分和激活剂[8]。据研究， 人体内千余种酶的50%以上有微量元素参与或激活， 离开微量元素， 许多酶就无法形成或失去发挥生理功能的作用， 如Zn、Mo、Co、Mn、Se 等微量元素， 多以金属酶的形式存在， 参与物质代谢， 催化体内氧化还原反应的进行[9]。
5.3微量元素是某些激素和维生素的组成部分 激素和维生素能调节人体重要的生理功能， 只需极小的浓度就起作用， 如甲状腺素中含有I， 维生素B12中含有Co。当体内缺少I和Co时， 就难以合成这些激素和维生素， 从而引起代谢紊乱。又如Cr能增强体内胰岛素的作用， Zn能促进性激素的功能[10]。
5.4遗传方面 核酸内含有V、Mn、Zn、Co、Cr等离子，它们在维护核酸的立体结构和维持核酸代谢等方面起着重要作用， 而核酸又是遗传信息的携带者， 故一些微量元素对遗传也有一定的影响[10]。有学者通过对9种遗传缺陷疾病与微量元素代谢关系的分析表明，微量元素代谢的整个过程的每个环节上都同遗传因素息息相关[11-12]。
5.5免疫作用 人体免疫反应受多种因素的影响，微量元素就是其中之一。某些适量的微量元素， 能促进机体的免疫功能，而含量过高或过低，又能减弱抑制免疫功能， 如适量的Zn、Se等微量元素， 能增强细胞免疫，提高抗病能力， 对机体免疫系统、防御机能和抗体形成都有一定的作用[13]。
6 维护元素平衡，保护人体健康
造成微量元素失衡的主要原因有两种："先天不足"及"后天失衡"[14]。所谓"先天不足"是指由于天然水文地质因素（或环境污染） 造成的某一地方"先天"的某一种或几种元素过多或缺乏。例如：我国东北、西北、西南的广大地区缺硒，新疆伽狮县缺钾，河南林县缺钼，广东珠江三角洲缺锰，广东四会市高镍，贵州地区高氟等。 "后天失调"也是微量元素缺乏症的一个重要原因，是人们食不厌精造成的恶果。本来天然的食物库里，人类赖以生存的食物应有尽有，形成了一条巨大的微量元素食物链。当人们把食物加工得精而又精，细而又细，那么食物链中最重要的一环被破坏了，不平衡了，失调了。
综上所述，人体必需的微量元素虽在人体内存量很少，却是构造人体内某些酶系统、活性蛋白、维生素和激素的不可缺少的重要成份，对维持机体正常代谢有着重要的作用[15]。正确理解微量元素与人体健康的关系，自觉树立科学的营养平衡观，及时调节和维护元素平衡是实现健康长寿的关键。良好的饮食习惯是维持正常微量元素水平的基础，对人体的健康有着极其重要的意义。当然，微量元素的种类和数量仍然是一个未能最后解决的问题，微量元素与人体健康的关系问题也是一个尚待解决的复杂课题，人们对微量元素的认识还在发展。
参考文献：
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