1、2004 本科教育试题木材学一、名词解释(每题 3 分,共 15 分) 1、 管孔 答:导管分子在横切面上呈圆孔状,称为管孔。 2、 环孔材 答:在一个年轮内早、晚材管孔直径大小有显著差异,早材硕大,晚材细小,且早材管孔通常沿年轮线呈环状排列,称为环孔材。 3、 平衡含水率 答:置于一定温度与一定湿度的环境中的木材,当木材表面层的蒸汽压与外部的蒸汽压相等时,湿度达到相对平衡,此平衡状态下的木材含水率即为平衡含水率。4、 初生壁/次生壁 答:在细胞分生过程中,从分裂到细胞增大最初形成的胞壁,称为初生壁。在初生壁的内侧由附着生长而形成的胞壁,称为次生壁。 5、 木材的应力松弛 答:使木材这类粘弹性
2、材料产生一定的变形,在时间推移中能维持此状态,就必须使产生此变形的应力随时间而逐渐减小,这种现象称为应力松弛。 二、填空题(每题 1 分,共 15 分) 1、根据管孔式的不同可以将木材分为 环孔材 , 散孔材 和 半环孔材 。 2、细胞次生壁中_ S2_层最厚,对某些木材物理性质有决定性影响。 3、轴向管胞上的纹孔都是_具缘_纹孔。3、 在针叶树材中,正常的树脂道仅存在于松科的 云杉属 , 黄杉属 , 银杉属 ,松属,落叶松属和油杉属。 4、 同形木射线全由_ 横卧 _细胞组成。 5、 交叉场纹孔的类型主要有窗格状, 云杉型 , 柏型 , 杉型 和 松型 。6、 纤维素的简单分子式为_(C6H
3、10O5)n_7、 木材力学强度从纹理方向来看有顺纹强度和_横纹_强度。 三、选择题( 在下列备选答案中选择 1-4 个正确答案,多选或少选均不得分,每题 1.5分,共 21 分) 1、构成木材的纵生细胞有 A、B、C、D 。 A.管胞 B.导管 C.木纤维 D.射线薄壁细胞 2、下列树种中,具单列木射线的是 D A 水曲柳 B. 栎木 C.香樟 D.冷杉 3、木材纹理是指木材中轴向细胞的 C A.尺寸大小 B.均匀程度 C. 排列方向 D.纹孔类型 4、针叶材中具有较多的轴向薄壁组织的是 B、C、D 。 A. 红豆杉科 B.杉科 C. 柏科 D.罗汉松科 5、以下属于细胞壁上的特征有 A、B
4、、C、D 。 A.纹孔 B.螺纹加厚 C. 锯齿状加厚 D.侵填体 6、下列细胞壁各层中最厚的层是 D A.复合胞间层 B.次生壁 C. S1 层 D. S2 层 7、针叶树材木质素的结构单元主要有 B A、紫丁香基丙烷 B、愈疮木基丙烷 C、邻羟基丙烷 D、对羟基丙烷 8、组成半纤维素的糖基有 A、B、C、D 。 A.D-葡萄糖 B.D-半乳糖 C.D-木糖 D.D- 甘露糖9、木材纤维素分子链的聚合度大约为 C 。 A.200-500 B.3000-5000 C.7000-10000 D.1000000 10、我国木材气干平衡含水率范围约为 C A.4-8% B.8-10% C.10-16
5、% D.16-20% 11、木素的热塑化温度在针叶材为 B 。 A.120-125 B.170-175 C.250-255 D.320-325 12、同一块木材,其数值最大的密度为 A A. 生材密度 B. 基本密度 C. 绝干密度 D. 气干密度 13、与木材密度无关的热学性质是 A、D A.比热 B.导热系数 C.导温系数 D.纵向热膨胀系数 14、静曲强度的国际单位是 D A. J/m2 B. J/m3 C.g/cm3 D. N/m2 4、是非题:(正确者在括号中打“”,错误者打“”,共 9 题,9 分 ) 1、 阔叶树材木素中主要是紫丁香基苯丙烷单元。 2、 木材的气干材密度是指木材经
6、自然干燥,含水率达到 30%左右时的木材密度。3、 在细胞壁各层中,木素总含量主要分布在次生壁 S1 层中。 4、 并非所有的阔叶树材都具有导管。 5、 木材的吸湿平衡含水率低于解吸平衡含水率。 6、 年轮明显度是指一个年轮内早材至晚材转变程度的明显与否。 7、 薄壁细胞胞壁上纹孔均为单纹孔,而厚壁细胞胞壁上纹孔均为具缘纹孔。 8、 针叶树材木射线均为单列木射线,在宏观下宽度为极细。 9、 木材密度越大,其干缩变形越小。五、画图题(共 1 题,5 分) 1、画出针叶树材交叉场纹孔类型图。 六、简答题(每题 5 分,共 15 分)1、 木材有哪些优缺点? 答:木材的优点:(1)易于加工(2)木材
7、的某些强度与重量的比值较一般金属的比值高(质轻而强度高)(3)气干木材是良好的热绝缘和电绝缘材料。(4)木材有吸收能量的作用(5)木材是弹性塑性体,在损坏时有一定的预警(6)木材具有天然的美丽花纹,光泽和颜色,能起到特殊的装饰作用。木材的缺点:(1)木材会发生各向异性的干缩湿胀(2)木材容易腐朽和虫蛀(3)木材用作沿海水工建筑材料或木船等,常为海生钻孔动物所侵害。(4)木材易于燃烧(5)木材的变异性很大(6)木材有许多不可避免的天然缺陷。 2、 试述管胞和木纤维的壁层结构理论。答:组成木材的细胞中,针叶树材的管胞占绝大部分,阔叶树材是木纤维占大部分。这些细胞壁的壁层结构对木材各种性质具有很大影
8、响。管胞和木纤维的细胞壁都包括初生壁和次生壁的 S1、S2、S3 层,其中 S2 层的厚度约占整个壁厚的 70%以上,为胞壁中最厚的一层,成为细胞壁的主体。管胞和木纤维的初生壁中的微纤丝排列基本呈无定向的网孔状结构,其表面的微纤丝排列的主方向与细胞略成直角。次生壁 S1层与 S3 层缓倾斜,S1 层与细胞轴成 5070 度角,S3 层成 6090 度角,S2 层陡倾斜,与细胞轴成 1030 度角,基本平行。3、简述纤维素的化学结构特点。答:(1)纤维素大分子仅由一种糖基即葡萄糖基组成,糖基之间以 1,4甙键连接。(2)纤维素链的重复单元是纤维素二糖基,长度为 1.03nm,每一个葡萄糖基与相邻
9、的葡萄糖基依次偏转 180 度。(3)除两端的葡萄糖基外,中间的每个葡萄糖基具有三个游离的羟基,分别位于C2、C3、C6 位置上,纤维素的分子式可以表示为:C6H7O2(OH)3n ,第 2、3 碳原子上的羟基为仲醇羟基,第 6 碳原子上的羟基为伯醇羟基。(4)纤维素大分子右端的葡萄糖末端基上的羟基具有潜在的还原性,被称为隐性醛基,左端的葡萄糖末端基是非还原性的,由于纤维素的每一个分子链只有一端具有还原性,所以纤维素分子具有极性和方向性。(5)除了具有还原性的末端基在一定的条件下氧环式和开链式结构能互相转换外,其余每个葡萄糖基均为氧环式椅式,具有较高的稳定性。七、论述题(每题 10 分,共 2
10、0 分)1、针叶材和阔叶材在微观构造上有什么区别? 2、解释木材干缩湿胀各向异性的形成原因。2005 本科教育试题木材学1、名词解释(每题 3 分,共 15 分)1、胞间道 答:胞间道是分泌细胞围绕而成的长形细胞间隙。贮藏树脂的叫树脂道,贮藏树胶的叫树胶道。 2、 同形射线 / 异形射线 答:射线组织的个体射线全部由横卧细胞组成,称为同形射线。射线组织的个体射线全部或部分由直立或方形细胞组成,称为异形射线。3、 应压木 / 应拉木 答:在树干断面上如果髓心偏向一侧,偏心部分的年轮特别宽,在解剖构造和材性上与正常材有显著的差异,这部分木材称之为应力木。在针叶树材中产生于倾斜树干或枝桠的下侧,即在
11、受压的一侧产生应压木,在阔叶树材中产生于倾斜树干或枝桠的上侧,即在受拉的一侧产生应拉木。4、 半纤维素 答:凡水解时能分离出木糖、半乳糖等的植物细胞壁的组成部分便称之为半纤维素。 5、 木材的蠕变 答:在恒定的应力下,木材的应变随时间增长而增大的现象称为蠕变。二、填空题(每题 1 分,共 15 分) 1、 径切面是通过髓心与_木射线_平行锯切的平面。 2、 木材细胞壁上的特征主要有 纹孔 , 螺纹加厚 , 锯齿状加厚 ,径列(横)条和分隔,瘤层和侵填体。 3、 异形木射线由_横卧_细胞和 直立 细胞组成。 4、 纤维素大分子的葡萄糖基上包含_3_个醇羟基。5、 纤维饱和点含水率约为 30% 。
12、 6、 针叶树材木质素中主要是 愈疮木基丙烷 单元,阔叶树材木质素中主要是 紫丁香基丙烷 单元。 7、 木材中的水分有三种状态存在着: 化学水 , 自由水 和 吸着水 。8、 纤丝之间微纤丝之间的_间隙_称为微毛细管系统。9、 木材顺纹抗压强度试件尺寸为_20*20*30mm_。 三、选择题( 在下列备选答案中选择 1-4 个正确答案,多选或少选均不得分,每题 1.5分,共 21 分) 1、以下属于木材学的研究范畴的有 A、C 。 A.木材解剖学 B.高分子化学 C. 木材物理学 D.人造板 2、在显微镜下观察木射线的宽度,最好在 A、D A. 横切面 B. 纵切面 C. 径切面 D. 弦切面
13、 3、管孔的内含物有 A、B、D 。 A.树脂 B.树胶 C.侵填体 D.色素 4、井字区纹孔是指下述哪两类细胞间交叉区域的纹孔 B A. 早材管胞与射线管胞 B. 早材管胞与射线薄壁细胞C. 晚材管胞与射线管胞 D. 导管分子与射线薄壁细胞 5、聚合度对纤维素的机械强度有明显影响,聚合度在 C 时,强度随聚合度的增加而提高。 A、大于 1000 B、700 至 1000 C、200 至 700 D、200 以下6、阔叶树材木质素的结构单元主要有 A、B A、紫丁香基丙烷 B、愈疮木基丙烷 C、对羟基丙烷 D、邻羟基丙烷7、下列木材中含水程度最高者为 A A.湿材 B.生材 C.气干材 D.窑
14、干材 8、与木材密度无关的热学性质是 A、D A.比热 B.导热系数 C.导温系数 D. 纵向热膨胀系数 9、木材导湿动力有 A、B、C 。 A.含水率梯度 B.蒸汽压力 C. 毛细管张力 D.纤维素分子间力 10、大毛细管系统包括 A、B、C、D 。 A.细胞腔 B.细胞间隙 C. 纹孔腔 D.纹孔膜上的小孔 11、绝干木材置于空气中将会 D A. 吸水 B. 吸湿 C. 解吸 D. 均可能发生 12、昆明地区木材平衡含水率为 13%,考虑到吸湿滞后,则生产家具的板材含水率应干至 D 。 A.17% B.15% C.13% D.11% 13、下列木材强度指标中,不随含水率变化的是 D A.
15、顺压强度 B. 顺剪强度 C. 静曲强度 D. 冲击韧性 14、冲击韧性的国际单位是 A A. J/m2 B. Pa C.g/cm3 D. N 4、是非题:(正确者在括号中打“”,错误者打“”,共 9 题,9 分 ) 1、 针叶树材木素中主要是紫丁香基苯丙烷和愈疮木基丙烷。 2、 木材的气干材密度是指木材经自然干燥,含水率达到 15%左右时的木材密度。3、 在细胞壁各层中,木素总含量主要分布在复合胞间层中。 4、 在组成木材的细胞中,针叶树材是管胞占绝大部分,阔叶树材是木纤维占绝大部分。 5、 木材的吸湿平衡含水率低于解吸平衡含水率。 6、 年轮明显度是指一个年轮内早材至晚材转变程度的明显与否
16、。 7、 薄壁细胞胞壁上纹孔均为单纹孔,而厚壁细胞胞壁上纹孔均为具缘纹孔。 8、 一般来说,阔叶树材中半纤维素较多,木质素较少,针叶树材中半纤维素较少,木质素较多。 9、 聚合射线亦称为伪射线。 五、画图题(共 1 题,5 分) 1、画出针叶树材交叉场纹孔类型图。六、简答题(每题 5 分,共 15 分)1. 木材有哪些优缺点? 2纤维素和半纤维素的主要异同点? 3说明影响木材力学性质的主要因素。七、论述题(每题 10 分,共 20 分) 1、针叶材和阔叶材在微观构造上有什么区别?2、论述木材抽提物对木材材性和加工利用的影响。 答:(1)抽提物对木材颜色的影响:色素的存在可使木材呈现各种色调,有
17、些色素能吸收太阳光中的紫外线,可增加木材表面抗光化降解作用。(2)抽提物饿木材气味、滋味的影响:从木材中逸出的挥发性物质不同而使木材具有不同的气味,未挥发的成分具有不同的滋味。具有香味的木材可用来气熏物品或制成工艺美术品。(3)抽提物对木材强度的影响:含树脂和树胶较多的热带木材其耐磨性较高。抽提物对木材强度的影响随作用力的方向有变异。顺纹抗压、抗弯强度和和冲击强度随着木材抽提物含量的增加而增加。(4)抽提物对木材渗透性的影响:抽提物的存在可使木材的渗透性降低,心材的渗透性小于边材,是因为心材所具有的抽提物高于边材。(5)抽提物对胶合性能的影响:a 抽提物可使木材表面污染:大量抽提物沉积于木材表
18、面,增加了木材表面的污染程度,从而降低界面间的胶合强度。憎水性抽提物降低木材表面润湿性,破坏木材表面反应场所,不利于木材胶粘剂的界面胶结。抽提物的氧化有增加木材表面酸性的趋势,促使木材表面降解,降低表面强度。b 抽提物使胶粘剂固化不良:抽提物移向木材表面,可干扰木材胶粘剂界面形成,阻止材面润湿使胶合强度变低,改变胶粘剂的特性。(6)抽提物对涂饰性能的影响:抽提物会是漆膜变色,漆膜早期变坏,妨碍漆膜固化。(7)抽提物对木材接枝聚合作用的影响:某些酚类抽提物具有阻聚作用。(8)抽提物对木材表面耐候性的影响:木材表面的抽提物能促进木材对紫外光的吸收,加速木材表面的光化降解作用。(9)抽提物对木材加工工具的影响:木材中多酚类抽提物含量高者在木材加工过程中易使切削刀具磨损。(10)抽提物对木材声学性能的影响:抽提物部分被分解或去除,有助于改善木材的声学性能。(11)抽提物对工人健康的影响:某些木材抽提物含有毒性的化学成分。(12)抽提物对木材利用的一些不利影响:某些抽提物会延缓水泥的凝结时间降低固化强度,用气味浓厚的木材制造的包装箱不宜装茶叶和食品。