化学与生活PPT第1、2章

淮阴师范学院选修课

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课 程 简 介 本课程从人们日常生活的衣食住行入手，以

高中化学知识为平台，尽量避免枯燥、烦琐 的化学反应方程式、结构式等内容，以化学 基础知识为经线，以人们生活中广泛关注并 且实用的一些内容为纬线，阐述化学原理与 人们日常生活的关系，主要内容包括：化学 元素与人体健康；营养与健康的化学；食品 风味与食品污染；人体保健化学；服装中的 化学、医药化学、居室环境化学等。

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通过本课程的学习，可以透过生活中的化学

这个窗口，了解化学与生活的关系，认识到 化学在一些相关领域中的重要作用。能够基 本正确地选择、较为合理地使用日用化学品， 进一步提高生活的质量。同时，通过学习， 可以开拓视野，提高综合科学素质。

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第一章

人体中的化学

大自然中的一切物质都是由化学元素组成的，

人体也不例外。在人体内进行着众多的化学 反应，维持正常的新陈代谢。人体通过呼息、 饮水和进食等，与自然界进行物质交换和能 量交换，并且维持着各种动态平衡。本章主 要介绍人体是由哪些化学元素组成的，各种 组成元素的主要功能，以及人体中主要的化 学反应和元素的平衡关系。

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1.1

生命进化的化学过程

研究各种生命现象是人类生存的需要，而探

索生命现象的奥妙又会追溯到生命的起源。 生命的进化与化学的进化同步！由无机物形 成小分子有机物，由小分子有机物形成生物 高分子，又由生物高分子形成超分子集合体， 并进而形成生命的基本结构单元——细胞。 这中间经历了多种多样的化学变化，在一系 列量变和质变的过程中，生命产生了。

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地球的年龄约46亿年，而人类的出现距今约

300万年。 元素的进化：地球本身经历了元素的进化：

由宇宙中最丰富的元素氢通过核反应合成各 种各样其它元素,以构成星体本身。 分子的进化：由原子间的反应生成分子，由

分子间的反应生成更复杂的分子——聚合物 分子以及生物聚合物分子。 生物的进化：由最原始的细胞的出现进化到

人。

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1.2 人体中的化学元素 地球上存在92种稳定的化学元素,它们分布在

自然界中的岩石圈、水圈、大气圈。人类在 漫长的生物进化过程中，必须与环境进行物

质交换，于是有选择地吸收了几十种对人体有效的化学元素，籍以维持生命。 用现代分析测试技术对人体组成进行分析，

确定人体至少由37种元素组成。

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1.2.1 人体内化学元素的来源及特点 自然界划分为4个圈层：大气圈、水圈、岩石

圈和生物圈。生物圈中的植物、动物和人类 都要在前三个圈中生存，与各圈层之间进行 物

质交换和能量交换。 自然界中的生物体可以分为自养生物和异养 生物两大类。自养生物以二氧化碳、水、叶 绿素通过光合作用产生糖而得到养分。

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一般的植物、藻类都属于自养生物。 异养生物：自己不能制造养分，而必须把自养生物

作为养分和能量的来源。食物链中各种植物和动物 逐渐积累的各种元素，最后以食物的形式进入人体， 这就是人体内化学元素的主要来源。 构成人体的元素具有下列特点： ⑴ 环境中存在的，丰度较高； ⑵ 绝大多数为轻元素； ⑶ 必需的微量元素大多为过渡元素； ⑷ 碳、氢、氧、氮易形成共价键； ⑸ 碳原子的正四面体构型； ⑹ 碳氢氧等形成的许多有机物在生理温度(0-400C) 下具有流动性。

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1.2.2 人体内元素的分类 存在于生物体内的元素按其作用大致可分为

三大类：必需元素、非必需元素和污染(有 毒有害)元素。 ⒈ 必需元素：人体为了维持生命所必需的元 素称为生命必需元素。 按照人体中元素的含量 >0.01% 常量元素 <0.01% 微量元素 常量元素：C、H、O、N、S、Ca、Na、Mg、 K、Cl等。 微量元素：Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Se、I、 Cr等。

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⒉ 非必需微量元素：非必需的元素含量小，

都属于微量元素。它是指其生理功能尚未确 定，或是在机体内可有可无的元素：铷、砷、 硼、钛、铝、钡、铌、锆等8种。 ⒊ 污染(毒性)元素：是指对生物有毒性而

无生物功能的元素。有铋、锑、铍、镉、汞、

铅等。

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严格地说，几乎每一种元素摄取(或误服)

过量都会产生毒性。元素对人体有益还是有 害的界限并不十分固定，还与其它的许多因 素有关，如元素在人体的浓度、形态等。

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1.2.3 人体中元素的存在形式 在生物体内，元素存在于无机或有机物中。

在无机物中除了少量的氧和氮，均以化合物

的形式存在。而有机物则以糖类、脂质、蛋白质和核酸等化合物形式存在。

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1.2.4 人体中元素的分布 人体主要由骨骼、肌肉、脂肪、血液、脏器、皮肤

及毛发组成。在这些生物有机化学物质中C、H、O、 N就是最主要的元素，而其它的元素在人体中的分 布是不均匀的。 如构成骨骼的主要元素中，Ca、P、S、Mg等具有

结构性的作用，含量的多少对骨骼的生长、发育有 重要的影响；Si、Ba、Pb、Be、Cd等元素与骨骼 有较强的亲合性，在骨骼中过量的蓄积将会产生不 同程度的损害。研究表明，铍的蓄积愈高，患骨癌 的可能性就愈大。