【課程大綱】《植物纖維化學(xué)》

1、植物纖維化學(xué)課程大綱一、課程概述課程名稱（中文）：植物纖維化學(xué)（英文）：lignocellulosicchemistry課程編號：14351070課程學(xué)分：2學(xué)分課程總學(xué)時：32學(xué)時課程性質(zhì)：專業(yè)課二、課程內(nèi)容簡介（300字以內(nèi)）本課程主要概括性介紹木材及非木材的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、物理和化學(xué)性質(zhì)、分布規(guī)律和利用途徑的技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科，以植物纖維原料的解剖學(xué)、有機(jī)化學(xué)和高分子化學(xué)為基礎(chǔ)發(fā)展而成的。主要內(nèi)容包括植物纖維原料的主要化學(xué)組成成份，纖維素、半纖維素、木素、提取物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其在細(xì)胞中的分布狀況，以及相互之間關(guān)系，化學(xué)成份對植物纖維原料物理和化學(xué)等性質(zhì)有何影響。三、教學(xué)目標(biāo)與要求通過本課程的學(xué)

2、習(xí)，讓學(xué)生掌握植物纖維原料的分類、化學(xué)組成，以及纖維素、半纖維素和木素三大主要組分的結(jié)構(gòu)及物理、化學(xué)性質(zhì)，為今后進(jìn)一步提高化學(xué)加工應(yīng)用科學(xué)研究方面奠定一定的基礎(chǔ)。要重點掌握植物纖維原料的三種主要化學(xué)組分，既：纖維素、半纖維素和木素的化學(xué)、物理結(jié)構(gòu)及化學(xué)、物理性質(zhì)，以及對其開發(fā)利用的原理和意義。另外也要求掌握植物纖維原料的少量化學(xué)組分、如：有機(jī)溶劑抽出物、果膠質(zhì)、灰分等等。四、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時安排緒論（2學(xué)時）1. 教學(xué)目的與要求：本課程研究的對象和內(nèi)容；本課程在教學(xué)中的地位；本課程與其它學(xué)科的關(guān)系。課堂教學(xué)主要講透基本理論，重點講授木材及非木材植物纖維原料的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、分布規(guī)律和利用；

3、2. 教學(xué)重點與難點：重點：植物纖維原料與工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系。難點：正確理解植物纖維原料及對工業(yè)的影響。第一章木材化學(xué)組成及其在細(xì)胞壁中的分布（2學(xué)時）1. 教學(xué)目的與要求：掌握植物纖維原料的化學(xué)組成，包括主要化學(xué)成分（纖維素、半纖維素和木素）和少量成分，及其影響木材化學(xué)組成變異性的因素。2. 教學(xué)重點與難點：教學(xué)重點：1）植物纖維原料的主要化學(xué)組分的概念和性質(zhì)。2）化學(xué)成分在細(xì)胞壁中的分布。教學(xué)難點：影響木材化學(xué)組成變異性的因素。第一節(jié)木材的化學(xué)成分（1學(xué)時）一、細(xì)胞壁物質(zhì)二、非細(xì)胞壁物質(zhì)第二節(jié)木材化學(xué)成分分析法（1學(xué)時）一、測定方法的分類二、系統(tǒng)分析法三、木材的化學(xué)組成第二章木質(zhì)素（8學(xué)時）1

4、.教學(xué)目的與要求：1）了解并掌握木素的分離原理及木素的測定方法。2）了解并掌握木素的基本結(jié)構(gòu)單元及其結(jié)構(gòu)單元間的化學(xué)鍵聯(lián)接。3）木素的結(jié)構(gòu)單元在酸、堿介質(zhì)中的基本變化規(guī)律。2.教學(xué)重點與難點：教學(xué)重點：1）木素的分離原理及木素的測定方法。2）木素的基本結(jié)構(gòu)單元及其結(jié)構(gòu)單元間的化學(xué)鍵聯(lián)接。3）木素的結(jié)構(gòu)單元在酸、堿介質(zhì)中的基本變化規(guī)律。教學(xué)難點：木素的化學(xué)性質(zhì)。第一節(jié)木質(zhì)素的生物合成（2學(xué)時）一、木質(zhì)素先體的合成二、木質(zhì)素大分子的合成三、木素的官能團(tuán)第二節(jié)木質(zhì)素的分類、分布與不均一性（0.5學(xué)時）一、木質(zhì)素的分類二、木質(zhì)素的分布與不均一性第三節(jié)木質(zhì)素的分離和測定（1.5學(xué)時）一、木素的分離二、木

5、素的測定第四節(jié)木質(zhì)素的性質(zhì)（3.5學(xué)時）一、木質(zhì)素的物理性質(zhì)二、木素的顏色反應(yīng)三、木素的化學(xué)性質(zhì)第五節(jié)木質(zhì)素的利用（0.5學(xué)時）第三章纖維素（8學(xué)時）1.教學(xué)目的與要求：1）了解并掌握纖維素的化學(xué)性質(zhì)（纖維素的氧化、酸水解降解及堿性降解）。2）了解并掌握纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)。3）了解并掌握纖維素的物理結(jié)構(gòu)、構(gòu)象、聚集態(tài)和氫鍵。2.教學(xué)重點與難點：教學(xué)重點：1）纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)。2）纖維素的化學(xué)性質(zhì)（纖維素的氧化、酸水解降解及堿性降解）3）纖維素的物理結(jié)構(gòu)、構(gòu)象、聚集態(tài)和氫鍵。教學(xué)難點：纖維素的物理結(jié)構(gòu)、氫鍵和化學(xué)性質(zhì)。第一節(jié)纖維素的分離和測定（1學(xué)時）一、傳統(tǒng)的自植物原料分離纖維素的方法二、自綜纖

6、維素分離纖維素的方法第二節(jié)纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)（2學(xué)時）一、纖維素大分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)二、纖維素的超分子結(jié)構(gòu)第三節(jié)纖維素的分子量和聚合度（1學(xué)時）第四節(jié)纖維素的主要性質(zhì)（4學(xué)時）一、纖維素的主要物理性質(zhì)二、纖維素纖維的潤脹和溶解三、纖維素的主要化學(xué)性質(zhì)四、纖維素與木材改性第四章半纖維素（7學(xué)時）1.教學(xué)目的與要求：1）了解并掌握針葉木、闊葉木和若干禾本科植物的半纖維素的類型及化學(xué)結(jié)構(gòu)。2）了解并掌握半纖維素的酸性水解及堿性降解。2.教學(xué)重點與難點：教學(xué)重點：1）針葉木、闊葉木和若干禾本科植物的半纖維素的類型及化學(xué)結(jié)構(gòu)2）半纖維素的酸性水解及堿性降解。教學(xué)難點：半纖維素化學(xué)性質(zhì)。第一節(jié)半纖維素概述（2學(xué)

7、時）一、半纖維素與纖維素的區(qū)別二、半纖維素的命名第二節(jié)木材主要半纖維素（1學(xué)時）一、闊葉木主要半纖維素二、針葉木主要半纖維素三、禾本科植物主要半纖維素第三節(jié)半纖維素在木材中的分布及其與木質(zhì)素的關(guān)系（1學(xué)時）一、半纖維素在木材中的分布二、半纖維素與木質(zhì)素之間的關(guān)系第四節(jié)半纖維素的化學(xué)性質(zhì)（2學(xué)時）一、半纖維素在酸性條件下的性質(zhì)二、半纖維素在堿性條件下的性質(zhì)三、半纖維素的氧化反應(yīng)四、半纖維素的熱解第五節(jié)半纖維素的利用（1學(xué)時）一、半纖維素作為溶解漿和紙漿組分二、生產(chǎn)糠醛三、生產(chǎn)木糖醇四、在醫(yī)藥和生物化學(xué)中的應(yīng)用第五章木材提取物（5學(xué)時）1.教學(xué)目的與要求：掌握植物纖維原料提取物基本概念、原理與應(yīng)用

8、。2.教學(xué)重點與難點：教學(xué)重點：提取物的分類和一般分布，提取物利用及其對材性和加工的影響。教學(xué)難點：抽提物對材性和加工的影響。第一節(jié)木材提取物的分類（1學(xué)時）一、萜類化合物二、脂肪族化合物三、酚類化合物第二節(jié)提取物在木材中的分布與變化（1學(xué)時）一、提取物在不同樹種中的分布與變化二、提取物在樹木不同部位的分布與變化三、提取物在木材內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的分布與變化第三節(jié)提取物利用及其對材性和加工的影響（3學(xué)時）一、抽提物與材色、氣味的關(guān)系二、抽提物對木材物理、加工性能的影響五、考核方式與成績評定考核方式：筆試。成績評定由期終考試成績占70%-80%，平時成績占20%30%。平時成績根據(jù)課堂表現(xiàn)及作業(yè)成績進(jìn)行評定。六、教材及主要參考資料1. 植物纖維化學(xué)，裴繼誠主編，中國輕工業(yè)出版社，201