第一章人体中的化学.ppt
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1、化学与健康,主讲教师:王玲,联系电话:13995204100 电子信箱:,推荐教材:,化学与健康,江元汝, 科学出版社,2009 化学与健康,潘鸿章,北京师范大学出版社,2011,钻石失窃前后,在18世纪的时候,欧洲某镇发生过这样一件事: 珠宝商考尔太太收藏着一颗罕见的钻石,逢人自夸,作为招揽生意的法宝。 一天,三位绅士查尔、艾伦和贝洛慕名来访。考尔太太把三人迎进珍藏室,主人边介绍,边打开珍宝箱,那闪闪发亮的钻石,使来客们赞不绝口。随后,主人合上珠宝箱,用一张涂满浆糊的白色封条封好,然后邀请绅士们到客厅叙谈。 言谈间,考尔太太发现三人的右手指都有点小毛病,查尔的食指稍有发炎,艾伦的拇指曾被毒虫
2、咬过,贝洛的拇指则被划破。看来,三位绅士来访前都用不同的 家庭常用药水抹过。宾主谈兴正浓,考尔 故友化学家海威来访。经介绍,海威跟三 位绅士一一握手寒暄。叙谈的气氛是热烈的。 尽管三位绅士 先后离席外出上卫生间,但 回到客厅,依旧是谈笑风生。,钻石失窃前后,随后,考尔太太陪同海威博士前往珍宝室参观,当她撕下 湿漉漉的白色封条,打开箱盖的时候,突然发现钻石不见了。 她只喊了声“上帝”就昏过去了。沉着、机灵的海威唤醒主人, 问明经过,安慰她说:“别急!事情总会水落石出的。” 海威扶着考尔太太来到客厅,把钻石失踪的事向三位绅士 说明,然后风趣地说:“尊敬的先生们,这调皮的钻石,不会 飞到你们的手里吧
3、?”三位绅士耸耸肩,双手一摊,异口同声 地说:“我的上帝!这绝不可能!” 海威那锐利的目光从三人的手掌上一扫而 过,然后指着艾伦说:“盗窃钻石的就是你!” 亲爱的朋友,海威是根据什么判明是 艾伦偷走钻石的呢?,钻石失窃前后,因为海威刚到客厅,同三人握手的时候,发现这三人的手 指上涂有不同颜色的药水。根据一般的知识可知,查尔的食指 因稍有发炎,涂的应该是紫药水;艾伦的拇指是毒虫咬肿后不 久,因此涂的是碘酒,手指呈黄色;贝尔的拇指被划破,擦的 是红药水。当考尔太太在打开箱盖的前,撕下的是湿漉漉的白 色封条,说明封条上的浆糊未干。假如是查尔或贝洛两人启、 贴封条,纸条上必然会留下紫色或红色的痕迹。然
4、 而只有当涂过碘酒的手指与浆糊接触时,碘 酒中的碘便会和浆糊中的淀粉反应,使原来 的黄色变成蓝黑色。所以,海威见到艾伦的 手,便作出判定。,鱼池案件的凶手,1983年7月20日,沿海某城市鱼品加工厂的工人为了迎接秋季渔汛的到来,正在抓紧消除咸鱼池里的污泥浊水。谁曾想到,正当大家干得热火朝天的时候,一个看不见的恶魔正悄悄地降临:在水池里工作的工人突然感到一阵头晕、胸闷,有的人抱住头直喊头疼,紧接着有人出现了休克、昏迷。尽管有关部门火速组织医务人员全力抢救,结果还是有4名工人因抢救无效而死亡,还有10多名工人严重中毒。 凶手是谁?此案经公安局聘请科 研部门采用新型化学传感器侦察, 终于把鱼池案件的
5、凶手抓了出来:,它就是硫化氢。科研人员还对该厂的其余70多个鱼池进行了全面检查,又找出了3个危池,消除了隐患。,鱼池案件的凶手,原来,水池里的烂鱼死虾体内含有硫化物,在多种厌氧微生物的长期作用下发生分解,释放出硫化氢气体。硫化氢气体密度稍大于空气,不易扩散,有臭鸡蛋气味,是一种极毒的气体。 硫化氢的毒性在于它能抑制人体中某些酶的活性,尤其容易和氧化型细胞色素氧化酶中的Fe3+结合,是氧化酶失去活性,引起呼吸障碍,并牵连到对氧不可缺少的中枢神经系统,导致神经细胞兴奋性降低,内窒息作用加剧,从而中毒。中毒者轻者会引起头痛、眩晕,重者会出现惊厥、昏迷不醒等症 状,甚至当场发生“触电”似的猝死。,工人
6、们为什么没有发现毒气的存在呢?,鱼池案件的凶手,这是因为在一般情况下,人对硫化氢的嗅觉灵敏度是0.0120.03mg/m3,当空气中硫化氢的浓度达到1.4mg/m3时,可闻到明显的臭鸡蛋气味。物极必反,硫化氢在空气中达11mg/m3以上时,人的嗅觉神经被麻痹,反而觉察不到硫化氢的特殊臭味。鱼品加工厂的惨案正是因为工人搅动了水池里的污水,使溶解在污水中的硫化氢气体大量外逸,才引起中毒的。 所以,平时我们在下水道、粪坑等处工作时,可不能仅根据书上讲的“臭鸡蛋气味”的有无来判断硫化氢是否存在,以免发生不测!,自杀还是他杀?,1959年11月,日本一位居住在富山县神通川岸边的青年女工自杀了!她的名字叫
7、中村高子。 她死后已经整整一年了,可警察仍怀疑她并不是自杀,根据当时的验尸报告,认为中村高子是中毒死亡,于是棺材被重新打开,并请医学专家一起检验。当警察再次看到中村高子时,少女身上竟有70余处骨折裂!是自杀、谋杀?还是但可想而知,她死前一定十分痛苦。 经检验还发现,中村高子的肾脏内聚集有22400毫克的镉!而镉在肾脏内聚集,可造成钙和磷的大量损失,最后造成骨质疏松与骨质软化。镉,正是杀死姑娘的凶手!它使姑娘的骨头变得非常脆弱,即使她轻微咳嗽一下,都会因振动而使她的胸骨断裂,由于无法仍受长期病痛的折磨被迫自杀了! 那么镉是怎样钻进少女体内的呢?,原来少女是炼锌厂的女工,在锌矿中夹杂有镉的化合物,
8、长期处在被镉污染的的环境中工作,造成了镉在姑娘体内的大量积累,使她难以仍受镉中毒的极度痛苦。 严重的是这样患病的人还有很多,病症表现为腰、手、脚等关节疼痛。病症持续几年后,患者全身各部位会发生神经痛、骨痛现象,行动困难,甚至呼吸都会带来难以忍受的痛苦。到了患病后期,患者骨骼软化、萎缩,四肢弯曲,脊柱变形,骨质松脆,有的成人竟缩成了32cm的小人。这种病由此得名为“骨癌病”或“痛痛病” 。据统计,富山县350个镉中毒的人短期内就有119人死亡。 日本医学界从事综合临床、病理、流行病学、动物实验和分析化学的人员经过长期研究后发现,“骨痛病”正是由于神通川上游的神冈矿山废水引起的镉(Cd)中毒。,自
9、杀还是他杀?,“龙王泉”的传说,在巍峨苍翠的鹿鸣山腰,有个小村子叫龙王泉。很早以前,这里只有几户狩猎为生的人家定居,由于偏僻闭塞,外面很少有人对它问津,只不过影影绰绰知道它的存在,因而给它取名叫旮旯村。 有一天,这个村庄突然 沸腾了,崎岖的山路上急匆 匆奔走着前来看“稀罕”的人 们。 旮旯村究竟发生了什么 令人诧异的事情的呢?,原来是这么回事。村里有位唐老汉,曾把家里一只破罐随手扔到村边的小溪里。可是几年之后,一个晴朗的中午,太阳照在淙淙流淌的溪水,老汉信步走到溪边,掬一捧清凉的泉水抹一把脸,当他转身正欲回转的时候,突然,一道从水中反射出的赭光,引起了他的注意。他再度定睛察看,只见一只隐约可辨
10、的暗红色罐儿静立在水中。“这不是我扔掉的破铁罐吗?怎么变样了啊?”老汉好生纳闷。这时,邻居杨公公路过,看见唐老汉在发愣,问明根由后跳进溪水捞起那个铁罐。果真灰褐色的锈铁罐此时竟变成了紫红色的“铜”罐儿。 很快,这件事传遍了旮旯村方圆百里内外,而且越传越神,开始说唐老汉把铁罐放进溪水中,一夜间变成了铜罐;继而又说:龙王爷给旮旯村送来神水,能使铁变金。于是,来看神水、看“金”罐的人群结队。在这期间竟又发生了一件怪事。,“龙王泉”的传说,“龙王泉”的传说,远路来的人,一路风尘仆仆,少不了要用清澈心肌的泉水 洗一洗。其中一位老汉,患眼疾多年,视力模糊,他用溪水 洗了几次眼、脸之后,顿然觉得视物轻松了很
11、多。于是,老汉 把水带回家洗,每洗几天就觉得眼疾有所减轻。水用完了,就 叫儿孙来取,几个月以后,老汉的眼疾竟全好了。这件事又被 添枝加叶地传开了,说龙王泉的水不仅能变铁为金,还能医治 百病。久而久之,“龙王泉”的名声越来越响了。,“龙王泉”的传说,谜底: 之一:山石中渗出的泉水含有可溶性铜盐(即含有 Cu2+),它能与铁发生置换反应,在铁器上镀 一层铜。 之二:含有重金属可溶性盐的水,能医治眼病,现在 已成为普通医学常识,眼药水中常配有硫酸锌、 硫酸铜之类。,主讲专题,食品化学与健康 医药化学与健康 环境化学与健康 日用化学品与健康 现代生活化学与健康,第一章 人体中的化学,化学与健康,教学目
12、的,了解人体中的化学元素,1,了解人体中的化学反应,2,了解人体中的化学平衡,3,了解化学平衡与健康的关系,4,人体中的化学元素,常量元素(宏量元素) 微量元素 必需元素 非必需元素 污染元素(有毒有害元素),常量元素都是必需的哦!,常量元素(宏量元素),含量大于体重0.01%的元素; 每人每日需要量在100mg以上的元素; 约占人体重量的99.95%以上; 包括:碳、氢、氧、氮、硫、磷、钠、钾、钙、镁、氯等11种。 常量元素均为必需元素。,人体必需的常量元素,人体中含有的元素81种,其中含量较多的元素有11种。,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,微量元素,微量元素通常是指
13、含量小于体重的0.01%; 每人每日需要量在100mg以下; 仅占人体元素总量的0.05%; 包括铁、铜、锌、锰、钼、钴、钒、镍、铬、锡、氟、碘、硒、硅、砷、硼、锶等数十种。,表12 人体中的微量元素 The trace element in human body,地壳中化学元素和 人体中化学元素含量的一致性,地壳中化学元素和 人体中化学元素含量的一致性,“天人合一”,表层92种元素 人体81种,元素的循环作用,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Necessary t
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