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1、 化学与健康化学与健康（Chemistry and Health Chemistry and Health ）化学健康？世界卫生组织(WHO) ：健康是体格、心理与社会的完美和谐。健康不仅仅是没有疾病。传统的健康观是“无病即健康”，现代人的健康观是整体健康我我们们要要能能够够用用化化学学知知识识认认识识周周围围事事物物，化化学学与与健健康康之之间间有有什什么么密密切切关关系系呢呢？如如何用化学知识解释生活中遇到的问题呢？从化学与健康谈起。何用化学知识解释生活中遇到的问题呢？从化学与健康谈起。大家思考两个问题：大家思考两个问题：化学是否影响人类健康呢？化学是否影响人类健康呢？化学是否增进人类健康
2、呢？化学是否增进人类健康呢？世界因化学而精彩。世界因化学而精彩。首先，化学创造了一个新世界。首先，化学创造了一个新世界。(2300多万种新化合物多万种新化合物)其次，没有化学，世界将变得难以想象其次，没有化学，世界将变得难以想象。(合成纤维、合成药物、合成氨合成纤维、合成药物、合成氨)应对挑战，化学无可替代。应对挑战，化学无可替代。养活养活73亿亿-107亿人口亿人口环境污染问题环境污染问题人口、能源、环境污染人口、能源、环境污染课程介绍：课程介绍：课程名称：课程名称：化学与健康化学与健康；学时学分：学时学分：36学时，学时，2学分，周学时学分，周学时3，共共12周周； 考核方式：平时成绩考核
3、方式：平时成绩+ +合作性学习合作性学习(30%)(30%)+ +期期中成绩中成绩 ( (2020%)+%)+期末成绩期末成绩(50%)(50%)； 课程性质：课程性质：非化学专业的本科生的非化学专业的本科生的通识选修课通识选修课； 课课程程内内容容：人人体体中中的的化化学学，化化学学元元素素与与人人体体健健康康，营营养养与与健健康康的的化化学学，饮饮食食与与疾疾病病，食食物物的的污污染染与与毒毒性性，传传染染病病预预防防与与环环境境消消毒毒，日日用用化化学学品品与与健健康康，环境化学与健康等。环境化学与健康等。课程特点：贴近生活，实践指导性强，课程特点：贴近生活，实践指导性强，usefull
4、。 教材教材化学与健康化学与健康作者：江元汝作者：江元汝科学出版社科学出版社普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材主要参考书目：主要参考书目：生活中的化学赵雷洪，竺丽英编，浙江大学出版社，生活中的化学赵雷洪，竺丽英编，浙江大学出版社，20102010走进化学世界丛书：生活中的化学世界图书出版公司，走进化学世界丛书：生活中的化学世界图书出版公司，20102010食品化学谢笔钧编，科学出版社，食品化学谢笔钧编，科学出版社，20112011营养与健康刘翠格编，化学工业出版社，营养与健康刘翠格编，化学工业出版社，20102010第一章第一章 人体中的化学人体中的化学人体中
5、的化学元素人体中的化学元素人体中化学元素的功能人体中化学元素的功能人体中化学元素的结构与性能的关系人体中化学元素的结构与性能的关系人体内化学元素浓度的平衡人体内化学元素浓度的平衡人体内化学元素的相互作用人体内化学元素的相互作用人体中的化学反应人体中的化学反应内容提要内容提要人人体体中中含含有有碳碳、氢氢、氧氧、氮氮、磷磷、硫硫、钙钙、钠钠、钾钾、镁镁、氯氯等等1111个个常常量量元元素素，锰锰、铁铁、钴钴、铜铜、锌锌、硒硒、碘、铬、硅、钒、氟、钼、锡、镍碘、铬、硅、钒、氟、钼、锡、镍等等1414种种微量元素微量元素。人人体体中中的的化化学学元元素素起起着着构构筑筑结结构构、运运输输能能量量、各
6、各种种酶酶的激活剂、调节体液的物理化学性能等作用。的激活剂、调节体液的物理化学性能等作用。人人体体中中化化学学元元素素保保持持着着电电荷荷平平衡衡、酸酸碱碱平平衡衡、沉沉淀淀平平衡、配位平衡、浓度平衡等关系。衡、配位平衡、浓度平衡等关系。内容提要内容提要人体中的元素之间存在人体中的元素之间存在相加相加作用、作用、协同协同作用、作用、拮抗拮抗作作用，利用协同可以达到用，利用协同可以达到“事半功倍事半功倍”的效果，利用拮的效果，利用拮抗可以减弱或阻断有害元素的危害。抗可以减弱或阻断有害元素的危害。人体中化学反应特点是常温常压、温和、催化、选择人体中化学反应特点是常温常压、温和、催化、选择性好、效率
7、高。性好、效率高。人体健康在于平衡，元素平衡、反应平衡、心理平衡，人体健康在于平衡，元素平衡、反应平衡、心理平衡，健康就是平衡，就是和谐健康就是平衡，就是和谐。教学目的教学目的了解人体中的化学元素了解人体中的化学元素1了解人体中的化学反应了解人体中的化学反应2了解人体中的化学平衡了解人体中的化学平衡3了解化学平衡与健康的关系了解化学平衡与健康的关系4 生命进化的化学过程生命进化的化学过程生命的起源是通过化学途径实现的。生命的起源是通过化学途径实现的。生命的进化：生命的进化：无机物无机物 小分子有机物小分子有机物生物高分子生物高分子超分子集合体超分子集合体 细胞细胞 4大组织大组织 器官器官 8
8、大系统大系统 整个人体整个人体化学变化化学变化1. 人体中的化学元素常量元素微量元素必需元素非必需元素污染元素（有毒有害元素）常量元素都是常量元素都是必需的哦！必需的哦！常量元素（宏量元素）含量大于体重含量大于体重0.01%0.01%的元素；的元素；每人每日需要量在每人每日需要量在100mg100mg以上的元素；以上的元素；约占人体重量的约占人体重量的99.95%99.95%以上以上；包括：包括：碳、氢、氧、氮、硫、磷、钠、钾、碳、氢、氧、氮、硫、磷、钠、钾、钙、镁、氯钙、镁、氯1111种。种。常量元素均为必需元素。常量元素均为必需元素。人体中的常量元素人体中的常量元素常量元素在周期表中的位置
9、常量元素在周期表中的位置 S区 p区宏量元素都是较轻元素宏量元素都是较轻元素在周期表集中在左上角的在周期表集中在左上角的s区和右上角的区和右上角的p区区 必需元素在周期表中的位置必需元素在周期表中的位置图中白色部分为常量元素位置图中白色部分为常量元素位置微量元素微量元素微量元素通常是微量元素通常是指含量小于体重的指含量小于体重的0.01%0.01%；每人每日需要量在每人每日需要量在100mg100mg以下；以下；仅占人体元素总量的仅占人体元素总量的0.05%0.05%；包包括括铁铁、铜铜、锌锌、锰锰、钼钼、钴钴、钒钒、镍镍、铬铬、锡锡、氟氟、碘碘、硒硒、硅硅、砷砷、硼硼、锶锶等等数数十十种种。
10、 表表12 人体中的微量元素人体中的微量元素The trace element in human body 地壳中化学元素和地壳中化学元素和人体中化学元素含量的一致性人体中化学元素含量的一致性地壳中化学元素和地壳中化学元素和人体中化学元素含量的一致性人体中化学元素含量的一致性“天人合一”表层表层92种元素种元素人体人体81种种人体微量元素的分类与含量人体微量元素的分类与含量Content and classification of the trace element of human body 必需微量元素必需微量元素 (Necessary trace elements) 人体必需微量元素确定
11、的有1414种（还有几种处于争议之中）必需的微量元素14种铁、铜、锌、锰、钼、钴、钒、镍、铬、铁、铜、锌、锰、钼、钴、钒、镍、铬、锡、氟、碘、硒、硅锡、氟、碘、硒、硅元素周期表中的集中区域元素周期表中的集中区域必需微量元素在周期表中的位置必需微量元素在周期表中的位置d区+ds区9个 p区5个必需微量元素在周期表中的位置大部分在第一过渡必需微量元素在周期表中的位置大部分在第一过渡周期，是较轻的元素周期，是较轻的元素人体必需元素在周期表中的位置人体必需元素在周期表中的位置图中蓝色空白图中蓝色空白+白色空白区域。白色空白区域。必需元素必需元素“含义含义”1必须从外界饮食必须从外界饮食中摄取这种元素中
12、摄取这种元素，当从饮食中当从饮食中去除去除这一元素后，机这一元素后，机体就会出现这种体就会出现这种元素的生理性缺元素的生理性缺乏状态乏状态。2补充补充这一特异元这一特异元素后，机体的这素后，机体的这种种缺乏状态将得缺乏状态将得到缓解到缓解。3特定元素对机体具特定元素对机体具有某种特异的生化有某种特异的生化功能功能，这种作用不，这种作用不能被其他任何元素能被其他任何元素完全代替。完全代替。必需微量元素数量少而作用大。必需微量元素数量少而作用大。多数微量元素为金属元素。多数微量元素为金属元素。多数必需元素在元素周期表中居于前部位置。多数必需元素在元素周期表中居于前部位置。微量元素存在相互作用，高度
13、的生物学作用。微量元素存在相互作用，高度的生物学作用。超过生理需要量（过低过高）能产生毒副作用超过生理需要量（过低过高）能产生毒副作用必需微量元素共同特点必需微量元素共同特点非必需元素非必需元素非必需微量元素非必需微量元素：无明显生理功能的微量元素；无明显生理功能的微量元素；元素的生理功能尚未确定或者在机体内可有元素的生理功能尚未确定或者在机体内可有可无的元素，包括可无的元素，包括铷、砷、硼、钛、铝、钡、铷、砷、硼、钛、铝、钡、铌、锆铌、锆。表14 人体非必需的微量元素用于医药品，治疗胃溃疡；用于医药品，治疗胃溃疡；过多，引发老年痴呆过多，引发老年痴呆 污染元素污染元素( (毒性元素毒性元素)
14、 ) 表表1 15 5 对人体有害的微量元素对人体有害的微量元素对生物有毒而无生理功能的元素。对生物有毒而无生理功能的元素。元素对人体有益、必需还是有害与许多因素有关。元素对人体有益、必需还是有害与许多因素有关。同一元素在人体中的浓度和形态与其毒理密切相关。同一元素在人体中的浓度和形态与其毒理密切相关。如如：三三价价铬铬对对防防治治心心血血管管疾疾病病有有重重要要作作用用，六六价价铬铬却却是是致致癌癌物物；生生物物体体硒硒0.1mg/kg 有有益益， 10mg/kg则则是是致致癌的。癌的。2.2.人体中主要元素的主要功能人体中主要元素的主要功能结构材料结构材料运载作用运载作用组成金属酶或作为酶
15、的激活剂组成金属酶或作为酶的激活剂调节体液的物理、化学特性调节体液的物理、化学特性“信使信使”作用作用必需必需必需必需化学元素化学元素化学元素化学元素主要功能主要功能主要功能主要功能 人体中主要元素的生理作用人体中主要元素的生理作用人体中的元素人体中的元素人体中元素的作用人体中元素的作用Fe、Cu、Zn、Mo、Se、Mn参与人体各种酶的组成参与人体各种酶的组成I、Cu、Ca、Mn、Cr、Co、Ni具有催化作用具有催化作用Zn、I、Se、Ti增强肌体免疫功能提高抗病增强肌体免疫功能提高抗病能力能力K、Na、Li、Ca、Mg、Ti、V、Se、Fe、Cu、Zn、Ni、Co保护心脑血管保护心脑血管30
16、编辑版ppt化学元素的作用化学元素的作用1234调控作用调控作用 Na+ K+ Ca2+结构作用结构作用F-Ca2+ P输运作用输运作用Fe2+Cu2+催化作用催化作用金属酶金属酶和辅因和辅因子子表1-4 元素的生物化学作用总览元素的生物化学作用总览 元素元素生物功能生物功能过渡金属过渡金属电子传递、氧化电子传递、氧化-还原、催化作用还原、催化作用碱土金属碱土金属信使作用、酶激活因子、结构调节作用信使作用、酶激活因子、结构调节作用碱金属碱金属保持电荷平衡、电位闸门、结构稳定作用保持电荷平衡、电位闸门、结构稳定作用主族元素主族元素生命物质的基本构筑材料、触发构像变化生命物质的基本构筑材料、触发构像变化32编辑版ppt人体中化学元素的周期性营营养养作作用用减减弱弱 毒毒性性增增强强1/IA 2/IIA 3/IIIA 4/IVA 5/VA 6/VIA1/IA 2/IIA 3/IIIA 4/IVA 5/VA 6/VIAK Ca Ga Ge As Se(IV) K Ca Ga Ge As Se(IV) Rb Sr In Sn Sb Te(IV)Rb Sr In Sn Sb Te(IV)Cs Ba
