《木质材料学》实验指导书.doc

木质材料学实验指导书适用专业：木材科学与工程专业 （家具与室内设计方向）西北农林科技大学二O一一年十月实验一：针叶材宏观构造观察实验学时：2学时实验类型：验证性实验实验要求：必修一、实验目的巩固课堂知识，熟悉木材的三切面，认识木材的粗视构造，掌握木材三切面的粗视特征，熟悉针叶材的显著特征，为以后识别木材打下基础。学会使用木材检索表，初步掌握肉眼识别木材的方法。二、实验内容1、观察针叶材的显著特征，并将有关项目记入附表1中。（1）年轮：明显度、年轮形态、宽度变化及与材性的关系。年轮的均匀程度。（2）早材至晚材的变化。（3）心边材区别。（4）材色：心边材区别明显的木材须分别记载材色。（5）木射线：窄和极窄。（6）树脂道：有与无，大小及多少。（7）香味。（8）其他特征：纹理、结构、重量、硬度、木材缺陷等。2、查木材检索表，并将检索表过程填于附表2中。三、实验原理、方法和手段1、实验原理 肉眼及扩大镜下（10）所能观察到的木材特征，又称宏观构造。木材是由许多不同形态、不同功能的细胞组成的，木材细胞在不同方向表现的形态、大小及排列不同，所以，须将木材分别三个切面来研究，即：横切面，径切面、弦切面。针叶材与阔叶材由于其组成分子的不同而具有明显的区别，根据是否具有管孔可将木材分为无孔材和有孔材，而针叶材即是无孔材。2、方法和手段用手持扩大镜（10），观察针叶材标本。四、实验组织运行要求集中授课。2-3人一组，由教师指导观察具有典型特征的木材标本，初步认识针叶材宏观构造。五、实验条件（1）工具 手持扩大镜（10）（2）木材标本 油松、华山松、红松、青扦、粗皮云杉、巴山冷杉、落叶松、侧柏、红豆杉六、实验步骤实验教师指导学生认识木材的三切面、木材的宏观构造等，指导学生操作并完成实验报告。七、思考题1、木材的主要宏观特征和其他辅助特征各有哪些？2、木材三切面上的形态特征有和异同？八、实验报告1、观察5种针叶材的显著特征，并记载于表1中。2、利用木材检索表及有关资料，鉴定2种针叶材并将过程填入表2中。九、其它说明木材标本放置空气中因氧化作用的结果，颜色会有变深的现象，必要时可借凿刀，轻轻凿出新鲜剖面观察之。实验过程中取用木材标本时请轻拿轻放，注意珍惜标本。表1针叶材宏观构造特征记录树种年轮早晚材树脂道心边材区别木射线明晰程度其它明显不明显急变缓变有无明显不明显表2 木材宏观构造检索过程记载表标本号检索顺序重要特征辅助特征鉴定名称实验二：阔叶材宏观构造观察实验学时：2学时实验类型：验证性实验实验要求：必修一、实验目的进一步熟悉木材的三切面特征，掌握阔叶材的显著特征，学会使用木材检索表，初步掌握肉眼识别木材的方法。二、实验内容1、观察阔叶材的显著特征，并记载于表3中。（1）管孔的分布。（2）晚材管孔的分布及大小。（3）心边材区别及材色。（4）轴向薄壁组织数量及分布类型。（5）年轮的明显度，形状和均匀程度。（6）木射线宽度。（7）香味。（8）其他特征：髓的结构、叠生构造、侵填体、重量及硬度等。2、复习木材检索表的使用方法。三、实验原理、方法和手段1、实验原理 大部分阔叶材具有导管，在肉眼下能看到小孔。不同树种管孔在年轮中的分布形式不同，是木材识别的重要特征。此外，是否心边材、轴向薄壁组织类型、年轮的宽度和形态、木射线宽度等均是阔叶树木材识别的重要特征。2、方法和手段 用手持扩大镜（10），观察阔叶材标本。四、实验组织运行要求集中授课。2-3人一组，由教师指导观察具有典型特征的木材标本，初步认识阔叶材宏观构造特征。五、实验条件1、工具 手持扩大镜（10）2、木材标本 刺槐、檞栎、白椴、核桃、君迁子、水青树、桦木、洋槐、臭椿、刺橡、白椿木六、实验步骤实验教师指导学生认识木材的三切面，木材的宏观构造等。指导学生操作并完成实验报告。七、思考题1、阔叶材的主要宏观构造分之有哪些？2、针叶材和阔叶材在宏观构造上有哪些主要区别？八、实验报告1、填写5种阔叶材显著特征观察记载表（附表3）。2、鉴定2种木材标本。3、绘制核桃木的管孔式示意图，标出生长轮、早晚材管孔、轴向薄壁组织、木射线等特征。九、其它说明有些木材特征如木材的轴向薄壁组织，须沾些许水才能看清。14表3 阔叶树材宏观构造记录树种年轮明晰度早材管孔晚材管孔轴向薄壁组织木射线明晰程度材色有无特殊气味纹理结构其它大小排列大小排列离管类傍管类边材心材表4 木材宏观构造检索过程记载表标本号检索顺序重要特征辅助特征鉴定名称实验三：木材微观构造观察实验学时：2学时实验类型：验证性实验实验要求：必修一、实验目的通过显微镜对木材微观结构进行观察，全面、系统地认识针叶材、阔叶材微观构造，为以后识别和鉴定木材奠定基础。进一步认识针叶材解剖分子管胞，木射线，树脂道及其在三切面的特征，初步建立针叶材显微构造的立体结构认识。并进一步认识阔叶材主要解剖分子导管，木纤维，木射线，轴间薄壁组织，树胶道等在三切面的形态，分布及相互关系。掌握上述解剖分子的特征，建立阔叶材立体结构的概念。二、实验内容（一）针叶材1、年轮：明显度，早晚材区别。2、管胞壁上具缘纹孔。3、早材管胞：纹孔大而多，密集于其端，通常1-2列。4、晚材管胞：纹孔小而少，仅1列，常散布于整个管胞壁，上下常见有眉条。5、纹孔托：哈壳状（雪松型），铁杉型。6、树脂道：正常树脂道，受伤树脂道。7、木射线：组成，种类。8、轴向薄壁组织类型。9、螺纹加厚与螺纹裂隙。10、交叉场纹孔及类型。11、含结晶细胞及类型。（二）阔叶材1、阔叶材主要构造分子。2、木射线：种类和组成。3、导管：管孔的排列和组合，穿孔及其类型，导管壁上纹孔的排列，螺纹加厚。4、轴向薄壁组织及分布类型。5、叠生构造。6、含结晶细胞。7、油细胞。三、实验原理、方法和手段1、实验原理 （1）针叶材微观构造 在显微镜下观察到的木材构造称显微构造或微观构造（细微构造）。通过显微镜观察针叶材显微构造特征，使学生初步认识针叶材微观构造。针叶材的组成分子比较简单，主要由管胞，木射线，树脂道组成，且在三切面的形态是不同的。管胞，木射线，树脂道等特征在三切面的形态是不同的。管胞是针叶材的纵行厚壁组织，占材积的90%以上，在横切面呈矩形或近乎于矩形。木射线由许多呈辐射状的横向排列的射线组成，是木材的主要构造分子之一。针叶树的木射线较少，其组织比量为7%，组成木射线的细胞，绝大多数地射线薄壁细胞，但松科中有七属木材含有厚壁的射线细胞。此称射线管胞，这些木材中，木射线由射线薄壁细胞和射线管胞组成。树脂道由泌脂细胞所围绕面成的特殊孔道，包括分沁细胞，死细胞，半胞和纵行管胞。分泌细胞是活细胞其充满厚生质，带有细胞核，能不断分泌松脂，细胞壁纤维质，未木质化具很大弹性。（2）阔叶材微观构造 阔叶材组成分子较复杂，主要有：导管、管胞、木纤维、木射线、轴向薄壁组织、树胶道、油细胞、结晶体、结晶细胞。与针叶林比较，阔叶材的木材结构复杂，各种木材分子间差异悬殊，细胞排列不整齐，材质不均匀。导管是纵列、串连的细胞全生而成的不定长的管状组织，组成导管细胞称导管分子或导管单位。导管由管胞演化而成，起输导作用，是阔叶树材的输导组织，其组织比量20%。导管分子的形状、排列和组合因树种而异。管胞、木纤维、木射线、轴向薄壁组织、树胶道等不仅在三切面形态各异，而且不同树种具有差别，它们是木材识别的重要特征。2、方法和手段 指导学生正确使用生物显微镜。四、实验组织运行要求集中授课。由教师指导，在生物显微镜下观察具有典型特征的针叶材及阔叶材木材切片，初步认识木材微观构造。五、实验条件1、仪器设备：光学显微镜2、木材切片 （1）针叶材油松、马尾松、华山松、红松、青扦、云杉、粗皮云杉、陕西冷杉、巴山冷杉、落叶松、侧柏、水杉、杉木（2）阔叶材水曲柳、刺槐、臭椿、白榆、檞栎、兰考泡桐、白椴、红桦、核桃、君迁子、水青树、刺叶栎、鼠李六、实验步骤指导学生认识针叶材、阔叶材主要微观构造在三切面的形态。学生利用光学显微镜操作并完成实验报告。七、思考题1、什么是交叉场、交叉场纹孔？交叉场纹孔有哪几种类型？2、针叶材管胞在早、晚材的形态有何差异？且形态特征变化对木材性质和利用有何影响？3、针、阔叶树材显微构造上有何差异？八、实验报告1、观察5种针叶材木材切片，将结果填于表5中。2、观察34种阔叶树木材切片，根据观察结果，自己设计一个阔叶树材显微构造观察记载表，并将结果填于其中。3、绘制某种阔叶材主要组成分子（如：导管、木纤维、木射线、轴向薄壁组织）在横切面的形态示意图。九、其它说明显微镜使用方法及要点：显微镜观察木材切片以低倍为主，高倍为辅。须用高倍时，应先低倍，对准切片后再转动高倍镜头，随即放下镜筒，使用微调调至物镜清晰。表5 针叶材微观构造特征观察记载表 树 种年轮（）树脂道（）管胞（）轴向薄壁组织类型（）木射线（C、R、T）明