942

2

УДК 661.71

Дмитренков А.И. Химия древесины [Текст]: методические указания для аудиторной и самостоятельной работы студентов лесохозяйств. факультета специальности 250201 – Лесное хозяйство очного и заочного обучения / А.И.Дмитренков; М-во образования и науки Рос. Федерации, Воронеж. гос. лесотехн.акад. – Воронеж, 2004. – 24 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТА

Методические указания составлены в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 250200 – “Лесное хозяйство и ландшафтное строительство” для специальности 250201 – Лесное хозяйство, утвержденным зам.министра образования РФ 27.03.2000 (регистр. № 250 тех/ДС) и примерной программой дисциплины “Химия” Министерства Образования Российской Федерации для инженернотехнических (нехимических) специальностей высших ученых заведений (2000 г).

Рецензент д-р хим.наук, зав. кафедрой ВМС и коллоидов Воронежского государственного университета Г.В. Шаталов

Научный редактор д-р техн. наук, проф. С.С.Никулин

3

1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

Дисциплина “Химия древесины” является одной из специальных в учебном плане дисциплин, позволяющей получить глубокие профессиональные знания инженеру лесного хозяйства. Целью изучения дисциплины является освоение основ химии высокомолекулярных соединений, методов синтеза полимеров и их модифицирования, современных представлений о строении и свойствах древесины и её компонентов, химизма их превращений в важнейших процессах химической переработки древесины.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

ознакомиться с особенностями строения и свойств высокомолекулярных соединений, номенклатурой и классификацией полимеров;

изучить методы получения высокомолекулярных соединений;

ознакомиться с агрегатными, фазовыми и физическими состояниями полимеров;

усвоить теорию растворения полимеров;

изучить строение и свойства древесины как природного материала;

ознакомиться со строением и свойствами основных компонентов древесины: целлюлозы, гемицеллюлоз, лигнина, экстрактивных веществ;

усвоить основные современные методы химической переработки древесины.

2 ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Врезультате освоения дисциплины студент должен знать:

структуру и свойства высокомолекулярных соединений, номенклатуру и классификацию полимеров, понятия о физико-химии полимеров, методы получения полимеров, химические реакции с участием высокомолекулярных веществ, химический состав древесины и коры, строение и свойства целлюлозы, лигнина, гемицеллюлоз, экстрактивных веществ, методы химической переработки древесины;

уметь: практически определять основные показатели высокомолекулярных соединений и пользоваться методами их определения; пользоваться методами выделения веществ, входящих в состав древесины, методами аналитического определения отдельных компонентов древесины и других высокомолекулярных веществ; пользоваться методиками получения и изучения свойств производных целлюлозы; самостоятельно работать со специальной литературой по данному курсу;

видеть связь химии древесины с другими дисциплинами, такими как ботаника, дендрология, почвоведение, лесоводство, лесная таксация, древесиноведение, химическая защита растений, экология и охрана природы.

4

3 ОБЪЁМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Таблица 1

Основные виды и объем учебной работы студентов очного обучения

Таблица 2

Основные виды и объем учебной работы студентов заочного обучения

4СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1Разделы дисциплины и виды занятий

Втабл. 3 и 4 включены основные разделы дисциплины “Химия древесины” и сведения по видам работ, относящимся к данной дисциплине.

Таблица 3

Объем лекций и лабораторных занятий по основным разделам учебной дисциплины “Химия древесины” для студентов очного обучения

5

Таблица 4

Объем лекций и лабораторных занятий по основным разделам учебной дисциплины “Химия древесины” для студентов заочного обучения

4.2 Содержание разделов дисциплины

Раздел 1 Введение. Предмет химии высокомолекулярных соединений и химии

древесины. Связь химии древесины с другими дисциплинами. Значение древесины как природного возобновляемого материала. Общие понятия о высокомолекулярных соединениях. Классификация полимеров. Основные классы синтетических полимеров. Природные полимеры.

Раздел 2 Особенности физической структуры высокомолекулярных соединений.

Методы получения полимеров. Растворы высокомолекулярных соединений. Методы определения молекулярной массы полимеров. Химические превращения высокомолекулярных соединений.

Раздел 3 Общие сведения о древесине. Древесина и её компоненты. Строение

древесины и коры. Физические свойства древесины. Методы химической переработки древесины.

Раздел 4 Основные компоненты древесины: целлюлоза, гемицеллюлозы, лигнин,

экстрактивные вещества древесины. Общие сведения, классификация, свойства и области использования.

4.3Содержание лекций

Втабл. 5,6 представлены темы и краткое содержание лекций по соответствующим разделам курса химии древесины для студентов очного и заочного обучения.

6

Таблица 5

Краткое содержание лекций по основным разделам курса химии древесины для студентов очного обучения

7

Таблица 6

Краткое содержание лекций по основным разделам курса химии древесины для студентов заочного обучения

5.ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

Втабл. 7,8 приводится перечень наименований лабораторных занятий с указанием номера раздела, к которому относится данное лабораторное занятие.

8

Таблица 7

Содержание лабораторного практикума по курсу химии древесины для студентов очного обучения

Содержание лабораторного практикума по курсу химии древесины для студентов заочного обучения

6 МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

При изучении данной дисциплины используется специальная химическая лаборатория (ауд.106), оснащенная вытяжным шкафом и другим химическим оборудованием с набором таблиц и плакатов.

При чтении лекционного курса используются телевидение, технические средства в виде слайдов, натуральных образцов древесины различных пород, образцов различных компонентов, входящих в состав древесины, изделий на основе древесины, плакатов и схем, иллюстрирующих строение и

9

свойства высокомолекулярных соединений, по химическому составу и строению древесины, структуре и химическим превращениям целлюлозы, гемицеллюлоз и лигнина, экстрактивным веществам древесины. При выполнении лабораторных работ используются натуральные образцы высокомолекулярных соединений, целлюлозы и других природных полимеров, приборы и оборудование для синтеза, изучения структуры и свойств высокомолекулярных соединений, древесины и целлюлозы.

При выполнении лабораторных работ по химии древесины используется следующее оборудование: весы торсионные ВТ-500; вискозиметры ВЗ-4 и ВЗ-1; установка для определения температуры размягчения полимеров по методу “кольцо-шар”; водяная баня; глицериновая баня; весы аналитические ВЛР-200; сушильный шкаф; секундомер.

Для обеспечения автоматизированного контроля успеваемости студентов и автоматизированного выполнения заданий по лабораторным работам на кафедре химии имеется комплекс программ «Модульно-рейтинговая система контроля успеваемости студентов в учебном процессе». Перечень методических разработок для лабораторного практикума и самостоятельной работы студентов приведен в разделе 11.

7 МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1 Самостоятельная работа студентов

При изучении данной дисциплины особое внимание уделяется организации самостоятельной работы студентов и контроля за самостоятельной работой, как одного из основных видов обучения студентов.

Самостоятельная работа студентов и контроль за ее выполнением проводится по следующим направлениям:

-составление конспекта по выполняемой лабораторной работе с использованием методических указаний по лабораторному практикуму;

-освоение теоретического материала по теме лабораторной работы по конспектам лекций и учебнику;

-освоение теоретического материала по темам, вынесенным для самостоятельного изучения, с использованием учебной литературы и конспектов лекций для самостоятельной работы студентов;

-отчет по самостоятельной работе – сдача допуска к лабораторным работам;

-отчет по самостоятельной работе – написание контрольной работы по основным разделам курса и отчетов по лабораторным работам;

-выполнение домашней контрольной работы по химии древесины для студентов заочного обучения;

-отчет по самостоятельной работе – собеседование и сдача домашней контрольной работы для студентов заочного обучения.

10

Одной из эффективных форм организации процесса обучения и контроля за самостоятельной работой студентов является компьютеризация учебного процесса, которая проводится по следующим направлениям:

-для сдачи допуска к лабораторным работам и проведении расчетов по экспериментальным данным в лабораторном практикуме;

-для сдачи отчета по лабораторным работам;

-для контроля за освоением теоретического материала по отдельным разделам дисциплины.

7.2Перечень вопросов, выносимых для самостоятельного изучения

дисциплины

Поскольку аудиторно лекции читаются не в полном объеме дисциплины, на самостоятельное изучение студентам выносятся разделы, которые сообщаются студентам преподавателем.

В табл. 9 приведен перечень вопросов, выносимых для самостоятельного изучения дисциплины «Химия древесины».

Таблица 9

Перечень вопросов по дисциплине «Химия древесины»,

выносимых для самостоятельного изучения