木材學試卷及答案

2003本科教育試題《木材學》一、 名詞解釋（每題3分，共15分）1、 生長輪答：形成層在每一個生長季節(jié)里向內(nèi)分生的一層次生木質部，稱為生長輪。2、 早材/晚材答：生長周期早期所形成的木材，腔大壁薄，色淺松軟，為早材。生長周期晚期所形成的木材，腔小壁厚，色深致密，為晚材。3、 紋孔答：紋孔是木材細胞壁加厚時，在初生壁上產(chǎn)生次生壁中未被增厚的部分，即次生壁上的凹陷。4、 纖維素答：纖維素是由脫水毗喃葡萄糖單元相互聯(lián)結而成的直鏈大分子化合物，是不溶于水的均一聚糖。5、 纖維飽和點答：木材內(nèi)的自由水蒸發(fā)殆盡而吸著水仍處于飽和狀態(tài)時，則稱它的含水狀態(tài)是纖維飽和點。二、 填空題（每題1分，共15分）1、 徑切面是通過髓心與木射線平行鋸切的平面。2、 弦切面是沿樹干長軸方向與樹干半徑相垂直的平面。3、 胞間層和初生壁合起來，統(tǒng)稱為復合胞間層。4、 管胞壁上紋孔的排列形式有單列，對列和互列三種類型。5、 纖維素每個葡萄糖基之間的連結為1，4—B一甙鍵連結。6、 木質素有三種結構單元，分別為紫丁香基丙烷，愈瘡木基丙烷和對羥苯基丙烷。7、 木材中的水分有三種狀態(tài)存在著：化學水，自由水和吸著水。8、 木材順紋抗壓強度試件尺寸為20*20*30mm。三、 選擇題（在下列備選答案中選擇1-4個正確答案，多選或少選均不得分，每題1.5分，共21分）1、一個年輪內(nèi)靠近樹皮方向一側的是[D]A,邊材 B,心材C.早材D.晚材2、 構成微纖絲結晶區(qū)的化學成分是［A］A.纖維素B.半纖維素C.木素 D.少量成分3、 下列細胞中，具單紋孔的是［C］A.管胞B.射線管胞C.韌型纖維D.纖維狀管胞4、 在顯微鏡下觀察木射線的寬度，最好在［A、D］A,橫切面B,縱切面C,徑切面D,弦切面5、 由直立射線細胞和橫臥射線細胞共同組成的木射線稱為［B］A.同型射線B.異型射線 C,聚合射線 D.紡錘形射線6、 賦于木材順紋抗拉強度的化學成分是［A］A.纖維素 B.半纖維素 C.木素D.少量成分7、 測定木材橫紋抗壓強度得到的值是［B］A.破壞極限強度 B.比例極限強度 C,彈性模量 D.許用應力8、 以下可以作曲木彎曲成形的理論依據(jù)的是［C］。A.纖維素兩相結構理論 B.纖維素結晶結構理論C.木素熱塑化理論 D.纖維素的吸濕性9、 絕干木材置于空氣中將會［D］A.吸水B.吸濕C.解吸D.均可能發(fā)生10、 .不同樹種的木材呈現(xiàn)不同的氣味主要取決于木材中的［D］A.纖維素B.半纖維素C.木素D.內(nèi)含物11、 具有正常軸向松脂道的樹種有［A、B、C］。A.松屬B.云杉屬C.油杉屬D.鐵杉屬12、 針葉材中具有較多的軸向薄壁組織的是［A、B、D］。A.柏科B.杉科 C.紅豆杉科D.羅漢松科13、 纖維素分子右端葡萄糖基上具有潛在還原性的碳原子是［A］。A.第一個B.第二個C.第三個D.第六個14、 昆明地區(qū)木材平衡含水率為13%，考慮到吸濕滯后，則生產(chǎn)家具的板材含水率應干至［D］。A.17% B.15% C.13%D.11%四、是非題：（正確者在括號中打“””，錯誤者打“X”，共9題，9分）1、 ［X］針葉樹材木素中主要是紫丁香基苯丙烷。2、 ［X］木材的基本密度是絕干材重量與氣干材的體積之比。3、 ［”］在細胞壁各層中，木素總含量主要分布在次生壁中。4、 ［”］在木材主要化學成分中，半纖維素的吸濕性比纖維素大。5、 ［X］木材的吸濕平衡含水率高于解吸平衡含水率。6、 ［X］年輪明顯度是指一個年輪內(nèi)早材至晚材轉變程度的明顯與否。7、 ［X］薄壁細胞胞壁上紋孔均為單紋孔，而厚壁細胞胞壁均為具緣紋孔。8、 ［X］針葉樹材木射線均為單列木射線，在宏觀下寬度為極細。9、 ［”］木材密度越大，其干縮變形大。五、 畫圖題（共1題，5分）1、畫出導管壁上穿孔類型圖。六、 簡答題（每題5分，共15分）1、 纖維素和半纖維素的主要異同點？答：相同點：（1）半纖維素和纖維素兩者同屬于多聚糖，（2）同是甙鍵連接的，（3）皆可酯化或醚化，在適當?shù)臈l件下可以水解，在堿性條件下可以降解。不同點：（1）纖維素是由單一糖基構成的高聚物，半纖維素是由兩種或兩種以上的糖基構成。（2）纖維素是線形高聚糖，半纖維素是線形的帶有各種短側鏈的多聚糖。（3）纖維素具有結晶區(qū)和非結晶區(qū)結構，形成纖絲存在于細胞壁，為骨架物質，半纖維素為基質物質，包圍在纖維素纖絲外面，在外界條件影響下，半纖維素要比纖維素容易起化學反應。（4）半纖維素的吸濕性和潤脹度均比纖維素高。2、 什么是木材的“吸著滯后”現(xiàn)象。答：在木材被水浸透的情況下，纖維素和木素的羥基幾乎完全為吸著水所滿足，當木材干燥時，一部分羥基自由釋放，但由于干縮作用，這些羥基便靠攏的很近，有許多羥基仍相互吸引而滿足，這部分相互吸引而滿足的羥基不能再自由的吸附水分，吸附量便降低了。因此，吸附和退吸等溫線會形成一個回線，其含水率差稱為“滯后，這種現(xiàn)象稱為“吸著滯后”。3、 說明影響木材力學性質的因素主要有哪些。答：影響木材力學性質的因素主要有：密度：木材的強度與剛性隨著木材密度的增大而增大。含水率：在纖維飽和點以上，當含水率改變時，木材的強度幾乎無變化。在纖維飽和點以下，隨著含水率的升高木材的強度降低。溫度：木材溫度升高，強度即隨之降低，濕材降低的程度大于干材。溫度在20—160°C之間強度均勻降低，溫度＞160°C強度降低的速度加大。載荷作用時間：在載荷的長期作用下木材的強度會逐漸降低，所施加的載荷越大木材能經(jīng)受的時間越短。紋理：斜紋理對木材順紋抗拉強度影響最大，斜率1/25強度變會明顯下降。對順紋抗壓強度影響較小，斜率不超過1/10強度下降的程度不十分明顯，斜率對橫紋剪切強度的影響可以忽略不計。七、論述題（每題10分，共20分）1、針葉材和闊葉材在微觀構造上有什么區(qū)別？針葉樹材與闊葉樹材微觀構造的主要差異組織或分子針葉樹材闊葉樹材導管不具有有管胞纖維狀管胞韌型纖維管胞是主要分子，不具韌型纖維。管胞橫切面的形狀，一般是四邊形、六邊形。早材和晚材的差異，一般比較大。具有管胞（環(huán)管管胞、導管狀管胞）的樹種不多。纖維狀管胞或韌型纖維是主要分子。該細胞的橫切面形狀不規(guī)則，早材和晚材之間的差異不大。射線組織具射線管胞。組成射線的細胞都是橫臥細胞，多數(shù)是單列。不具有射線管胞。組成射線的細胞也有僅是橫臥的，一般是橫臥和直立，與方型細胞一起組成的較多。射線僅為單列的樹種少，而出現(xiàn)頗多的為多列射線，有的還具有聚合或復合射線。軸向薄壁組織其排列類型為星散分布，或最多2—3個相連豐富，其排列類型多種多樣胞間道僅松科某些屬具有樹脂道（軸向或橫向），其分布多為星散，或為短切線狀（創(chuàng)傷樹某些樹種具有軸向和水平兩種樹膠道。脂道）軸向胞間道的排列有同心圓狀、星散狀或短切線狀。細胞中的礦物質僅少數(shù)樹種細胞含有草酸鈣結晶。不含二氧化矽。在不少樹種細胞中含有草酸鈣結晶，其結晶形狀是多樣的。在不少熱帶樹種細胞中含有二氧化矽。乳汁管乳汁跡不具有少數(shù)樹種具有2、解釋木材干縮濕脹各向異性及其形成原因。答：表現(xiàn)：（1）縱向收縮小0.1—0.3%（2）徑向收縮大3—6%（3）弦向收縮更大6—12%。原因：橫向大于縱向：水分進入時橫向距離變大。弦向大于徑向：（1）射線組織的影響：由于木射線在徑向的抑制作用，徑向的干縮率和濕脹率較弦向的小。（2）早、晚材差異的影響：由于晚材的干縮與濕脹比早材大，所以晚材弦向的脹縮促使早材的脹縮加大，因為早、晚材是并列的，所以相互有抑制作用，在徑向早、晚材是串聯(lián)的，因此相互沒有牽制。（3）微纖絲傾角差的影響：由于纖維在徑面上有較多紋孔存在，致使微纖絲的排列不如弦面上的纖絲接近于平行纖維的長度，所以弦向的干縮率和濕脹率大于徑向的。（4）細胞壁的量，尤其是胞間層的量的影響：由于木材弦向單位尺寸中含的胞間層物質和胞壁物質比徑向單位尺寸中的含量大，所以干縮率和濕脹率弦向比徑向大。木材的吸濕速度與解吸速度達到平衡時的含水率，稱為平衡含水率。2004本科教育試題《木材學》-、名詞解釋（每題3分，共15分）1、 管孔答：導管分子在橫切面上呈圓孔狀，稱為管孔。2、 環(huán)孔材答：在一個年輪內(nèi)早、晚材管孔直徑大小有顯著差異，早材碩大，晚材細小，且早材管孔通常沿年輪線呈環(huán)狀排列，稱為環(huán)孔材。3、 平衡含水率答：置于一定溫度與一定濕度的環(huán)境中的木材，當木材表面層的蒸汽壓與外部的蒸汽壓相等時，濕度達到相對平衡，此平衡狀態(tài)下的木材含水率即為平衡含水率。4、 初生壁/次生壁答：在細胞分生過程中，從分裂到細胞增大最初形成的胞壁，稱為初生壁。在初生壁的內(nèi)側由附著生長而形成的胞壁，稱為次生壁。5、 木材的應力松弛答：使木材這類粘彈性材料產(chǎn)生一定的變形，在時間推移中能維持此狀態(tài)，就必須使產(chǎn)生此變形的應力隨時間而逐漸減小，這種現(xiàn)象稱為應力松弛。二、填空題（每題1分，共15分）1、 根據(jù)管孔式的不同可以將木材分為環(huán)孔材，散孔材和半環(huán)孔材。2、 細胞次生壁中—墾—層最厚，對某些木材物理性質有決定性影響。3、軸向管胞上的紋孔都是具緣一紋孔。3、 在針葉樹材中，正常的樹脂道僅存在于松科的云杉屬，黃杉屬，銀杉屬，松屬，落葉松屬和油杉屬。4、 同形木射線全由橫臥細胞組成。5、 交叉場紋孔的類型主要有窗格狀，云杉型，柏型，杉型和松型。6、 纖維素的簡單分子式為（C6H10O5）n。7、 木材力學強度從紋理方向來看有順紋強度和橫紋強度。三、選擇題（在下列備選答案中選擇1-4個正確答案，多選或少選均不得分，每題1.5分，共21分）1、 構成木材的縱生細胞有［A、B、C、D］。A.管胞 B.導管C.木纖維 D.射線薄壁細胞2、 下列樹種中，具單列木射線的是［D］A水曲柳B.棟木C.香樟 D.冷杉3、 木材紋理是指木材中軸向細胞的［C］A.尺寸大小 B.均勻程度 C.排列方向 D.紋孔類型4、 針葉材中具有較多的軸向薄壁組織的是［B、C、D］。A.紅豆杉科 B.杉科C.柏科D.羅漢松科5、 以下屬于細胞壁上的特征有［A、B、C、D］。A.紋孔 B.螺紋加厚 C.鋸齒狀加厚D.侵填體6、 下列細胞壁各層中最厚的層是［D］A.復合胞間層B.次生壁 C.S1層D.S2層7、 針葉樹材木質素的結構單元主要有［B］人、紫丁香基丙烷B、愈瘡木基丙烷C、鄰羥基丙烷D、對羥基丙烷8、 組成半纖維素的糖基有［A、B、C、D］。A.D-葡萄糖 B.D-半乳糖C.D-木糖 D.D-甘露糖9、 木材纖維素分子鏈的聚合度大約為［C］。A.200-500 B.3000-5000 C.7000-10000 D.100000010、 我國木材氣干平衡含水率范圍約為［C］

A.4-8% B.8-10% C.10-16%D,16-20%A.4-8% B.8-10% C.10-16%D,16-20%11、 木素的熱塑化溫度在針葉材為［B］。A.120-125°C B.170-175°C C.250-255°CD.320-325°C12、 同一塊木材，其數(shù)值最大的密度為［A］A.生材密度B.基本密度 C.絕干密度 D.氣干密度13、 與木材密度無關的熱學性質是［A、D］A.比熱B.導熱系數(shù) C.導溫系數(shù) D.縱向熱膨脹系數(shù)14、 靜曲強度的國際單位是［D］A.J/m2 B.J/m3 C.g/cm3 D.N/m2四、 是非題：（正確者在括號中打“””，錯誤者打“X”，共9題，9分）1、 ［X］闊葉樹材木素中主要是紫丁香基苯丙烷單元。2、 ［X］木材的氣干材密度是指木材經(jīng)自然干燥，含水率達到30%左右時的木材密度。3、 ［X］在細胞壁各層中，木素總含量主要分布在次生壁S1層中。4、 ［”］并非所有的闊葉樹材都具有導管。5、 ［”］木材的吸濕平衡含水率低于解吸平衡含水率。6、 ［X］年輪明顯度是指一個年輪內(nèi)早材至晚材轉變程度的明顯與否。7、 ［X］薄壁細胞胞壁上紋孔均為單紋孔，而厚壁細胞胞壁上紋孔均為具緣紋孔。8、 ［X］針葉樹材木射線均為單列木射線，在宏觀下寬度為極細。9、 ［X］木材密度越大，其干縮變形越小。五、 畫圖題（共1題，5分）1、畫出針葉樹材交叉場紋孔類型圖。六、 簡答題（每題5分，共15分）1、木材有哪些優(yōu)缺點？答：木材的優(yōu)點：（1）易于加工（2）木材的某些強度與重量的比值較一般金屬的比值高（質輕而強度高）（3）氣干木材是良好的熱絕緣和電絕緣材料。（4）木材有吸收能量的作用（5）木材是彈性一塑性體，在損壞時有一定的預警（6）木材具有天然的美麗花紋，光澤和顏色，能起到特殊的裝飾作用。木材的缺點：（1）木材會發(fā)生各向異性的干縮濕脹（2）木材容易腐朽和蟲蛀（3）木材用作沿海水工建筑材料或木船等，常為海生鉆孔動物所侵害。（4）木材易于燃燒（5）木材的變異性很大（6）木材有許多不可避免的天然缺陷。2、 試述管胞和木纖維的壁層結構理論。答：組成木材的細胞中，針葉樹材的管胞占絕大部分，闊葉樹材是木纖維占大部分。這些細胞壁的壁層結構對木材各種性質具有很大影響。管胞和木纖維的細胞壁都包括初生壁和次生壁的S1、S2、S3層，其中S2層的厚度約占整個壁厚的70%以上，為胞壁中最厚的一層，成為細胞壁的主體。管胞和木纖維的初生壁中的微纖絲排列基本呈無定向的網(wǎng)孔狀結構，其表面的微纖絲排列的主方向與細胞略成直角。次生壁S1層與S3層緩傾斜，S1層與細胞軸成50—70度角，S3層成60—90度角，S2層陡傾斜，與細胞軸成10—30度角，基本平行。3、 簡述纖維素的化學結構特點。答：（1）纖維素大分子僅由一種糖基即葡萄糖基組成，糖基之間以1，4—B甙鍵連接。（2）纖維素鏈的重復單元是纖維素二糖基，長度為1.03nm，每一個葡萄糖基與相鄰的葡萄糖基依次偏轉180度。（3）除兩端的葡萄糖基外，中間的每個葡萄糖基具有三個游離的羥基，分別位于C、C、C位置上，纖維素的分子式可以表示為：[CHO（OH）]n，第2、2 3 6 672 33碳原子上的羥基為仲醇羥基，第6碳原子上的羥基為伯醇羥基。（4）纖維素大分子右端的葡萄糖末端基上的羥基具有潛在的還原性，被稱為隱性醛基，左端的葡萄糖末端基是非還原性的，由于纖維素的每一個分子鏈只有一端具有還原性，所以纖維素分子具有極性和方向性。（5）除了具有還原性的末端基在一定的條件下氧環(huán)式和開鏈式結構能互相轉換外，其余每個葡萄糖基均為氧環(huán)式椅式，具有較高的穩(wěn)定性。七、論述題（每題10分，共20分）1、 針葉材和闊葉材在微觀構造上有什么區(qū)別？2、 解釋木材干縮濕脹各向異性的形成原因。2005本科教育試題《木材學》一、名詞解釋（每題3分，共15分）1、 胞間道答：胞間道是分泌細胞圍繞而成的長形細胞間隙。貯藏樹脂的叫樹脂道，貯藏樹膠的叫樹膠道。2、 同形射線/異形射線

答：射線組織的個體射線全部由橫臥細胞組成，稱為同形射線。射線組織的個體射線全部或部分由直立或方形細胞組成，稱為異形射線。3、 應壓木/應拉木答：在樹干斷面上如果髓心偏向一側，偏心部分的年輪特別寬，在解剖構造和材性上與正常材有顯著的差異，這部分木材稱之為應力木。在針葉樹材中產(chǎn)生于傾斜樹干或枝椏的下側U，即在受壓的一側產(chǎn)生應壓木，在闊葉樹材中產(chǎn)生于傾斜樹干或枝椏的上側，即在受拉的一側產(chǎn)生應拉木。4、 半纖維素答：凡水解時能分離出木糖、半乳糖等的植物細胞壁的組成部分便稱之為半纖維素。5、 木材的蠕變答：在恒定的應力下，木材的應變隨時間增長而增大的現(xiàn)象稱為蠕變。二、 填空題（每題1分，共15分）1、 徑切面是通過髓心與木射線平行鋸切的平面。2、木材細胞壁上的特征主要有紋孔，螺紋加厚，鋸齒狀加厚，徑列（橫）條和分隔，瘤層和侵填體。3、 異形木射線由橫臥細胞和直立細胞組成。4、 纖維素大分子的葡萄糖基上包含_3__個醇羥基。5、 纖維飽和點含水率約為30%。6、 針葉樹材木質素中主要是愈瘡木基丙烷單元，闊葉樹材木質素中主要是紫丁香基丙烷i單元。7、 木材中的水分有三種狀態(tài)存在著：化學水，自由水和吸著水。8、 纖絲之間微纖絲之間的間隙稱為微毛細管系統(tǒng)。9、 木材順紋抗壓強度試件尺寸為_20*20*30mm_。三、 選擇題（在下列備選答案中選擇1-4個正確答案，多選或少選均不得分，每題1.5分，共21分）1、 以下屬于木材學的研究范疇的有［A、C］。A.木材解剖學 B.高分子化學C.木材物理學 D.人造板2、 在顯微鏡下觀察木射線的寬度，最好在［A、D］A,橫切面A,橫切面B,縱切面C,徑切面D.弦切面3、管孔的內(nèi)含物有［A、B、D］。A.樹脂B.樹膠C.侵填體D.色素4、 井字區(qū)紋孔是指下述哪兩類細胞間交叉區(qū)域的紋孔［B］A.早材管胞與射線管胞 B.早材管胞與射線薄壁細胞C.晚材管胞與射線管胞 D.導管分子與射線薄壁細胞5、 聚合度對纖維素的機械強度有明顯影響，聚合度在［C］時，強度隨聚合度的增加而提高。A、大于1000B、700至1000C、200至700 D、200以下6、 闊葉樹材木質素的結構單元主要有［A、B］人、紫丁香基丙烷B、愈瘡木基丙烷C、對羥基丙烷D、鄰羥基丙烷7、 下列木材中含水程度最高者為［A］A.濕材B.生材 C.氣干材 D.窯干材8、 與木材密度無關的熱學性質是［A、D］A.比熱B.導熱系數(shù) C.導溫系數(shù) D.縱向熱膨脹系數(shù)9、 木材導濕動力有［A、B、C］。A.含水率梯度B.蒸汽壓力C.毛細管張力 D.纖維素分子間力10、 大毛細管系統(tǒng)包括［A、B、C、D］。A.細胞腔 B.細胞間隙C.紋孔腔 D.紋孔膜上的小孔11、 絕干木材置于空氣中將會［D］A.吸水B.吸濕C.解吸D.均可能發(fā)生12、 昆明地區(qū)木材平衡含水率為13%，考慮到吸濕滯后，則生產(chǎn)家具的板材含水率應干至［D］。A.17% B.15% C.13%D.11%13、下列木材強度指標中，不隨含水率變化的是［D］A.順壓強度B.順剪強度C.靜曲強度D.沖擊韌性14、沖擊韌性的國際單位是［A］A.J/m2 B.Pa C.g/cm3 D.N四、是非題：（正確者在括號中打“””，錯誤者打“X”，共9題，9分）1、 ［X］針葉樹材木素中主要是紫丁香基苯丙烷和愈瘡木基丙烷。2、 ［”］木材的氣干材密度是指木材經(jīng)自然干燥，含水率達到15%左右時的木材密度。3、［X］在細胞壁各層中，木素總含量主要分布在復合胞間層中。4、 ［”］在組成木材的細胞中，針葉樹材是管胞占絕大部分，闊葉樹材是木纖維占絕大部分。5、 ［”］木材的吸濕平衡含水率低于解吸平衡含水率。6、 ［X］年輪明顯度是指一個年輪內(nèi)早材至晚材轉變程度的明顯與否。7、 ［X］薄壁細胞胞壁上紋孔均為單紋孔，而厚壁細胞胞壁上紋孔均為具緣紋孔。8、 ［”］一般來說，闊葉樹材中半纖維素較多，木質素較少，針葉樹材中半纖維素較少，木質素較多。9、［"］聚合射線亦稱為偽射線。五、 畫圖題（共1題，5分）1、畫出針葉樹材交叉場紋孔類型圖。六、 簡答題（每題5分，共15分）木材有哪些優(yōu)缺點？纖維素和半纖維素的主要異同點？說明影響木材力學性質的主要因素。七、 論述