第一篇:先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷復(fù)習(xí) (答案匯總)
1、傳統(tǒng)陶瓷與先進(jìn)陶瓷如何劃分?它們的發(fā)展過程有何特點(diǎn)? 答:先進(jìn)陶瓷與傳統(tǒng)陶瓷的區(qū)別,可以從以下幾方面來說明。
①原料:傳統(tǒng)陶瓷以天然的粘土為主要原料,而先進(jìn)陶瓷原料是人工提純、人工化合 成的高純度物質(zhì)。
②粒度:傳統(tǒng)陶瓷的粉粒大小在0.1毫米以上,而先進(jìn)的粉粒大小在0.01以下,有的
達(dá)到納米級(jí)別。
③制作工藝:先進(jìn)陶瓷的成型方法也很多,有模壓成型、等靜壓成型、注射成型、熱壓
鑄、流涎成型等,在燒結(jié)方面,溫度要求更高,條件要求更嚴(yán),方法也很多,有熱壓燒結(jié)、熱等反應(yīng)燒結(jié)、真空燒結(jié)、微波燒結(jié)、等離子燒結(jié)、自蔓燃燒結(jié)等,突破了傳統(tǒng)陶瓷以爐窯為主要生產(chǎn)的燒結(jié)方式。
④加工:傳統(tǒng)陶瓷一般不需要二次加工,先進(jìn)陶瓷燒結(jié)成型后,能夠進(jìn)行切割、打孔、磨削、拋光等精密加工。(5、6點(diǎn)為資料中追加)
⑤性能應(yīng)用:先進(jìn)陶瓷具有不同的特殊性質(zhì)和功能,如高強(qiáng)度、高硬度、耐腐蝕、導(dǎo)電、絕緣以及在磁、電、光、聲、生物工程各方面具有的特殊功能,從而使其在高溫、機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、宇航、醫(yī)學(xué)工程等各方面得到廣泛的應(yīng)用。
⑥顯微結(jié)構(gòu):普通陶瓷主要由莫來石以及SiO2為主,而先進(jìn)陶瓷則以單一相構(gòu)成。
2、與金屬比,陶瓷的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)?為什么陶瓷一般具有高強(qiáng)度和高硬度?
答:①結(jié)構(gòu):金屬內(nèi)部原子間結(jié)合的化學(xué)鍵為金屬件,陶瓷材料的原子間結(jié)合力主要為
離子鍵、共價(jià)鍵或離子–共價(jià)混合鍵;
陶瓷材料顯微結(jié)構(gòu)的不均勻性和復(fù)雜性(書P1-2)性能:優(yōu)點(diǎn):高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、耐磨損、耐腐蝕;
缺點(diǎn):脆性大、難加工、可靠性與重現(xiàn)性差(書P2)
②原因:上述陶瓷內(nèi)部的幾種結(jié)合鍵具有很高的方向性,結(jié)合力較強(qiáng),破壞化學(xué)鍵所需
能量較大,故硬度與硬度都較高,同時(shí)陶瓷材料化學(xué)鍵決定了其在室溫下幾乎 不能產(chǎn)生滑移或位錯(cuò)運(yùn)動(dòng),因此很難產(chǎn)生塑性變型,室溫下只有一個(gè)較高的 斷裂強(qiáng)度。
3、如何評(píng)價(jià)陶瓷材料的力學(xué)性能?如何提高材料力學(xué)性能?
答:強(qiáng)度方面從抗拉、抗壓、抗彎以及抗熱沖擊性能評(píng)價(jià);韌性方面通過單刃開口梁法或壓痕法測(cè)量評(píng)價(jià),硬度則主要通過維氏硬度和洛氏硬度進(jìn)行評(píng)價(jià);
通過顆粒彌散、纖維及晶須強(qiáng)化增韌來改善陶瓷的力學(xué)性能(求補(bǔ)充)
4、影響陶瓷抗熱震性的因素主要有哪些?
答:影響因素主要有熱應(yīng)力、導(dǎo)熱系數(shù)、熱膨脹系數(shù)、彈性模量、斷裂能、強(qiáng)度和韌性等;①導(dǎo)熱系數(shù)高,材料各部分溫差較小,抗熱震性較好;②熱膨脹系數(shù)較小,材料內(nèi)部熱應(yīng)力較小,抗熱震性較好;③彈性模量較小,在熱沖擊中可以通過變形來部分抵消熱應(yīng)力,從而提高抗熱震性;④強(qiáng)度大,韌性強(qiáng)都能使材料抗熱應(yīng)力而不至于破壞,改善熱震性。(答案為材料物理性能書P133)
5、目前先進(jìn)陶瓷的發(fā)展趨勢(shì)和研究熱點(diǎn)有哪些?
答:課本P1:①組成復(fù)合化;②結(jié)構(gòu)納米化;③結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)(功能化)
PPT: ①結(jié)構(gòu)微細(xì)化、納米化;②結(jié)構(gòu)—功能一體化;③組成可設(shè)計(jì)、復(fù)合化;
④制備低成本化;⑤性能挖掘潛力大,發(fā)現(xiàn)新材料幾率高
6、比較注漿成型、熱壓鑄成型、膠態(tài)凝固成型和流延成型技術(shù)的異同。
答:①注漿成型:分散介質(zhì)是水、模具材料為石膏;對(duì)漿料的要求為流動(dòng)性好、穩(wěn)定性好、觸變小、滲透性好、脫模性良好、盡量不含氣泡,同時(shí)在保證流動(dòng)性的情況下,含水量盡可能小;
②熱壓鑄成型:分散介質(zhì)是石蠟、模具材料為鋼;這種方法生產(chǎn)的產(chǎn)品尺寸精確、光潔
度高、結(jié)構(gòu)致密
③膠態(tài)凝固成型:模具為有機(jī)、無機(jī)混合;成品有一下特點(diǎn)①適用于各種陶瓷粉體,成
形各種復(fù)雜形狀和尺寸的陶瓷零件;②成形坯體組份均勻,密度均勻,缺陷少; ③ 料的凝固定型時(shí)間可通過調(diào)節(jié)聚合溫度和催化劑的加入量來控制;④該工藝對(duì)模具無 特殊要求,可以是金屬、玻璃或塑料;⑤成形坯體具有較高的強(qiáng)度;⑥這是一種凈尺 寸成形技術(shù),在干燥和燒結(jié)過程中收縮均勻,變形極小,燒結(jié)體可保持成形時(shí)的形狀 和尺寸比例。
④流延成型:陶瓷粉、塑料膜混合(由粘結(jié)劑、塑化劑和溶劑組成)。粉料要求細(xì)、粒形圓潤(rùn),這樣才能得到良好流動(dòng)性的料漿。流延成形設(shè)備簡(jiǎn)單,工藝穩(wěn)定,可連 續(xù)操作,便于自動(dòng)化,生產(chǎn)效率高。但粘結(jié)劑含量高,因而收縮率大,可達(dá) 20-21%;
7、如何提高陶瓷材料的燒結(jié)密度?
答:①燒結(jié)助劑:添加適量燒結(jié)助劑,可以引入的添加劑使晶格空位增加,易于擴(kuò)散,燒結(jié)
速度加快,降低燒結(jié)溫度,還可以使液相在較低的溫度下生成,出現(xiàn)液相后晶體能做 粘性流動(dòng),因而促進(jìn)了燒結(jié)致密化。
②細(xì)化顆粒:粉末顆粒的微細(xì)化,使得成型后的坯體所含氣孔率降低,還可以加速粉料 在燒結(jié)過程中的推動(dòng)力,降低燒結(jié)溫度和縮短燒結(jié)時(shí)間,提高陶瓷材料的燒結(jié)密度。③改變燒結(jié)方式:可以使用熱壓燒結(jié)、微波加熱燒結(jié)和微波等離子體燒結(jié)等燒結(jié)方式來 提高材料的燒結(jié)密度。
8、納米陶瓷粉體的制備方法有哪些?
答:①物理方法:機(jī)械粉碎法、蒸發(fā)-冷凝(PVD)法
②化學(xué)方法: 沉淀法、溶膠-凝膠法、水熱法、熱分解法、溶劑蒸發(fā)法、高溫自蔓燃
法、化學(xué)氣相沉積法
9、比較透明氧化鋁陶瓷與石英玻璃和水晶的異同?
答:①從表觀上觀察,三者均為透明物質(zhì);
②從化學(xué)組成上分析,透明氧化鋁陶瓷主要為氧化鋁化合物,而石英玻璃和水晶的主要 成分則是二氧化硅;
③從結(jié)晶形態(tài)上看,透明氧化鋁陶瓷是多晶體,石英玻璃是非晶體,而水晶是單晶體 ③從適應(yīng)溫度上看,透明氧化鋁陶瓷能適應(yīng)1600~1700℃,石英玻璃能適應(yīng)1200~1300℃,水晶能適應(yīng)1400℃左右的溫度。除了適應(yīng)溫度不同外,其三者在力學(xué)性能和電學(xué)性能等方面也不一樣。(此點(diǎn)為上課筆記,適應(yīng)溫度不太肯定)
10、相變?cè)鲰g的機(jī)理是什么?
答:概念:利用多晶多相陶瓷中某些相成分在不同溫度的相變,從而增韌的效果,統(tǒng)稱為相變?cè)鲰g。
機(jī)理:以ZrO2為例子,當(dāng)部分穩(wěn)定ZrO2陶瓷燒結(jié)致密后,四方相ZrO2顆粒彌散分布于其他陶瓷基體中,(包括ZrO2本身),冷卻時(shí),亞穩(wěn)四方相顆粒收到基體的抑制而處于壓應(yīng)力狀態(tài),這時(shí)基體沿顆粒連線方向也處于壓應(yīng)力狀態(tài)。材料在外力作用下所產(chǎn)生的裂紋尖端附近由于應(yīng)力集中作用,存在張應(yīng)力場(chǎng),從而減輕了對(duì)四方相顆粒的束縛,在應(yīng)力誘發(fā)下會(huì)發(fā)生向單斜相的轉(zhuǎn)變并發(fā)生體積膨脹,相變和體積膨脹的過程除了消耗能量外,還將在主裂紋作用區(qū)產(chǎn)生壓應(yīng)力,二者均阻止裂紋的擴(kuò)展,只有增加外力做功才能使裂紋繼續(xù)擴(kuò)展,于是材料的強(qiáng)度和斷裂韌性大幅度提高。
11、如何提高陶瓷材料的強(qiáng)度和韌性?
答:在晶體結(jié)構(gòu)既定的情況下,控制強(qiáng)度的主要因素有三個(gè):彈性模量E、斷裂功(斷裂表
面能)和裂紋尺寸。提高晶體的完整性,晶粒越細(xì)、密度越高、結(jié)構(gòu)越均勻、成分越純,其含有的缺陷就越少,其強(qiáng)度與韌性也越好。
強(qiáng)化方式有①復(fù)合強(qiáng)化(通過成分復(fù)合、產(chǎn)生協(xié)同增韌補(bǔ)強(qiáng)效應(yīng));②熱韌化(通過一定加熱、冷卻制度在表面人為地引入殘余壓應(yīng)力,淬冷不僅在表面造成壓應(yīng)力,而且還可使晶粒細(xì)化。利用表面層與內(nèi)部的熱膨脹系數(shù)不同,也可以達(dá)到預(yù)加應(yīng)力的效果。);③表面強(qiáng)化(通過化學(xué)或機(jī)械拋光技術(shù),以及表面氧化技術(shù)等可消除陶瓷材料的表面缺陷或使尖端鈍化,達(dá)到增強(qiáng)增韌的目的);④相變?cè)鲰g(利用多晶多相陶瓷中某些相成分在不同溫度的相變,從而增韌的效果);⑤彌散強(qiáng)化(在陶瓷基體中引入高度分散的第二相粒子來達(dá)到增強(qiáng)增韌的目的);⑥纖維強(qiáng)化(將高強(qiáng)度的纖維或晶須加到陶瓷基體中,使其均勻分布有機(jī)結(jié)合,可使其強(qiáng)韌性提高纖維的強(qiáng)度高,在工作時(shí)可承擔(dān)大部分負(fù)荷,減輕了基體的負(fù)擔(dān)。纖維和基體結(jié)合,在結(jié)合面上具有一定的結(jié)合強(qiáng)度。即使陶瓷基體出現(xiàn)細(xì)微裂紋,纖維仍能將其緊緊拉住,防止裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展。);
12、什么是微晶玻璃,它與玻璃和陶瓷在結(jié)構(gòu)和性能上有何異同?
答:概念:微晶玻璃也稱為玻璃陶瓷,是通過加入晶核劑等方法,經(jīng)過熱處理過程在玻璃中形成晶核,再使晶核長(zhǎng)大而形成的玻璃與晶體共存的均勻多晶材料。微晶玻璃它具有玻璃和陶瓷的雙重特性,普通玻璃內(nèi)部的原子排列是沒有規(guī)則的,這也是玻璃易碎的原因之一。而微晶玻璃象陶瓷一樣,由晶體組成,也就是說,它的原子排列是有規(guī)律的。所以,微晶玻璃比陶瓷的亮度高,比玻璃韌性強(qiáng)。
結(jié)構(gòu)上:①微晶體由玻璃相與結(jié)晶相組成。兩者的分布狀況隨其比例而變化。
②玻璃是一種無規(guī)則結(jié)構(gòu)的非晶態(tài)固體(從微觀上看,玻璃也是一種液體),其分子不像晶體那樣在空間具有長(zhǎng)程有序的排列,而近似于液體那樣具有短程有序。玻璃像固體一樣保持特定的外形,不像液體那樣隨重力作用而流動(dòng)。③陶瓷材料是由晶粒和晶間相組成的燒結(jié)體,其含有少部分的玻璃相和氣孔相,大部分為晶相的多晶材料。
性能上:①微晶玻璃——機(jī)械強(qiáng)度高,絕緣性能優(yōu)良,介電損耗少,介電常數(shù)穩(wěn)定,熱膨脹系數(shù)可在很大范圍調(diào)節(jié),耐化學(xué)腐蝕,耐磨,熱穩(wěn)定性好,使用溫度高。②玻璃——機(jī)械性能差,強(qiáng)度低,常溫為絕緣體,熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電,熔點(diǎn)低,膨脹系數(shù)小,抗熱震性差,透光性能好,化學(xué)穩(wěn)定性較高。
③陶瓷——耐熱、耐磨、耐腐蝕、絕緣、抗蠕變性能好,硬度高,彈性模量高,塑性韌性差,強(qiáng)度可靠性差。
13、微晶玻璃的制備技術(shù)主要有哪些?各有何特點(diǎn)?
①熔融法:熔融法的最大特點(diǎn)是可采用技術(shù)成熟的玻璃成形工藝方法,如壓延、壓制、吹 制、拉制、澆注等,便于機(jī)械化生產(chǎn)。與通常的陶瓷成形工藝如擠壓、旋壓和注漿相比,其成形速度快,適合自動(dòng)化操作和制備形狀復(fù)雜、尺寸精確的制品。由玻璃坯體制備的 微晶玻璃在尺寸上變化不大,組成均勻,不存在氣孔等陶瓷中常見的缺陷,因而微晶玻 璃不僅性能優(yōu)良且具有比陶瓷更高的可靠性
②燒結(jié)法:將熔制玻璃粒料與晶化分成二次完成,故又稱為二次燒結(jié)法。燒結(jié)法還有一個(gè)顯 著的特點(diǎn),即水淬后的玻璃顆粒細(xì)小,表面積增加,比熔融法制得的原始玻璃更易于晶化,因而有時(shí)可以少加甚至不加晶核劑。燒結(jié)法解決了傳統(tǒng)熔融法工藝中存在的熔融和成形不 可分、高溫成形難以生產(chǎn)形狀復(fù)雜的制品以及必須加入晶核劑才能核化和晶化等問題。它 可以采用陶瓷傳統(tǒng)的低溫成形方法從而制備出形狀復(fù)雜的制品。但相對(duì)于熔融法而言,該、工藝方法的致命缺點(diǎn)是存在氣孔,導(dǎo)致生產(chǎn)中出現(xiàn)大量不合格產(chǎn)品,但適合制造多孔的微 晶玻璃。
③溶膠—凝膠法:其制備溫度比傳統(tǒng)方法低很多,可防止某些組分揮發(fā)并減少污染;可獲得 均質(zhì)的高純材料;可擴(kuò)展組成范圍,制備傳統(tǒng)方法無法制備的材料,如不能形成基礎(chǔ)玻璃 的系統(tǒng)和具有高液相組成系統(tǒng)的微晶玻璃;用溶膠-凝膠法制備的微晶玻璃主要為具有高 溫、高強(qiáng)、高韌性以及其它特殊性能的高新技術(shù)材料。
14、碳化物陶瓷主要有哪些(列出常用的4種)?它們共同特點(diǎn)是什么?
答:主要有碳化硅(SiC)、碳化硼(B4C)、碳化鈦(TiC)、碳化釩(WC)
①具有熔點(diǎn)高,許多碳化物的熔點(diǎn)都在30000C以上,例如碳化鈦的熔點(diǎn)為34600C ②具有較高的硬度,例如碳化硼是僅次于金剛石和立方氮化硼的最硬材料,但碳 化物的脆性一般較大。
③具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性以及化學(xué)穩(wěn)定性,幾乎大多數(shù)碳化物陶瓷在常溫下不
與酸反應(yīng)。
15、碳化硅的合成方法有哪些?各有何特點(diǎn)?
①化合法:將單質(zhì)Si和C在碳管電爐中直接化合而成,其反應(yīng)式如下: Si+C === β-SiC ②碳熱還原法:這種方法是由氧化硅和碳反應(yīng)生成碳化物,反應(yīng)式如下: SiO2+C===SiO(g)+CO(g),SiO 繼續(xù)被碳還原:SiO+2C===SiC+CO(g)目前為止碳熱還原法所需的溫度較高,該法生產(chǎn)的顆粒較小,可提高產(chǎn)物純度和電導(dǎo)率的 新型制備方法
③氣相沉積法:氣相沉積法可以分為化學(xué)氣相沉積法(CVD)和物理氣相沉積法(PVD),PVD主要利用了蒸發(fā)-冷凝機(jī)理,而CVD法則是利用硅的鹵化物(SiX)和碳?xì)浠铮–nHm)及氫氣在發(fā)生分解的同時(shí),相互反應(yīng)生成SiC。這些方法可以制備高純度的SiC粉末,也可以得到晶須或者薄膜。④有機(jī)硅前驅(qū)體:將有機(jī)金屬化合物在真空、氫或者惰性氣氛中在相對(duì)較低的溫度下進(jìn)行熱解反應(yīng),從而得到相應(yīng)的制品。⑤自蔓延高溫合成法(SHS法):是一種化合反應(yīng)方法,一般化合法是依靠外部熱源來維持反應(yīng)的進(jìn)行,而 SHS 法則是依靠反應(yīng)時(shí)自身放出的熱量維持反應(yīng)的進(jìn)行,計(jì)算表明 SiC o的絕對(duì)溫度為1800C(放熱反應(yīng)使產(chǎn)物達(dá)到的最高溫度)⑥溶膠-凝膠法:采用溶膠-凝膠工藝可得到平均晶粒尺寸為 10nm 的β-SiC 納米粉體。
16、氮化硅的主要晶型有哪些?對(duì)氮化硅陶瓷的結(jié)構(gòu)和性能有何影響?
答:氮化硅有兩種晶型,即針狀結(jié)晶的α-Si3N4和顆粒狀結(jié)晶的β-Si3N4.①它們均屬于六方晶系,都是以[SiN4]四面體共用頂角構(gòu)成的三維空間網(wǎng)絡(luò)。Si3N4是以共價(jià)鍵為主的化合物,氮原子與硅原子間的鍵力很強(qiáng),因而,Si3N4具有許多優(yōu)異 性能,如耐磨、高硬度、高強(qiáng)度、耐化學(xué)腐蝕和很好的高溫穩(wěn)定性具有較高的硬度。②α型結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)變較大,故自由能比β型高,即體系的穩(wěn)定性比較差,當(dāng)加熱至1500℃ 時(shí),α-Si3N4將轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Si3N4,且這種轉(zhuǎn)變是不可逆的。高α相含量Si3N4粉燒結(jié)時(shí)可得 到細(xì)晶、長(zhǎng)柱狀β-Si3N4晶粒,提高材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和斷裂韌性。
17、氮化硅的燒結(jié)方法有哪些?如何獲得致密燒結(jié)的氮化硅陶瓷?
燒結(jié)方法有:反應(yīng)燒結(jié)、常壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、重?zé)Y(jié)、熱等靜壓燒結(jié)
①改變燒結(jié)方式,反應(yīng)燒結(jié)制得的氮化硅一般氣孔率較高,可采用常壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)等致密性燒結(jié)方式,降低氣孔率,進(jìn)而獲得致密性高的燒結(jié)體; ②添加燒結(jié)助劑,促進(jìn)燒結(jié)反應(yīng)的進(jìn)行; ③常壓燒結(jié)時(shí)埋粉;
④在氮?dú)鈿夥障聼Y(jié),抑制氮化硅的熱分解;
⑤采用均勻、尺寸小的氮化硅粉末,提高燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力。
18、如何提高氮化鋁陶瓷的熱導(dǎo)率?
①清潔晶界,提高AlN粉末的純度、適量添加燒結(jié)助劑,減少雜質(zhì)相的引入;
②添加燒結(jié)助劑,可降低AlN晶格的氧含量,同時(shí)使AlN顆粒間相互接觸從而提高熱導(dǎo)率,使用適當(dāng)?shù)膹?fù)合添加劑也可以提高其熱導(dǎo)率;
③孤立第二相或使第二相處于三角境界處,也可改變添加劑和工藝條件使第二相完全被排除;
④粗化晶粒,減少晶界;
⑤提高其致密性,降低氣孔率可提高其熱導(dǎo)率; ⑥采用一些后處理措施,從而提高熱導(dǎo)率,如在還原氣氛中可出去AlN中氧和第二相以提高熱導(dǎo)率。
19、簡(jiǎn)述氮化硼的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
氮化硼有兩種晶型:立方BN和六方BN,在高溫高壓下六方BN可轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎紹N。①立方BN:其結(jié)構(gòu)與金剛石類似,即碳原子按四面體成鍵方式互相連接,組成無限的
三維骨架。每個(gè)碳原子都以SP3雜化軌道與另外4個(gè)碳原子形成共價(jià)鍵,構(gòu)成正四面體。結(jié)構(gòu)中C-C鍵很強(qiáng),所有的價(jià)電子都參與了共價(jià)鍵的形成,沒有自由電子。所以立方氮化硼的硬度僅次于金剛石,化學(xué)惰性比金剛石和硬質(zhì)合金好。
②六方氮化硼:其結(jié)構(gòu)與石墨類似,即每個(gè)碳原子的周邊連結(jié)著另外三個(gè)碳原子,排列方式呈蜂巢式的多個(gè)六邊形,每層間有微弱的范德華引力。六方氮化硼是良好的高溫潤(rùn)滑材料和高溫電絕緣材料。
20、硼化物陶瓷主要有哪些?其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么?
①硼化物陶瓷是一類新型結(jié)構(gòu)陶瓷,常見的有TiB2、ZrB2、HfB2、TaB2和LaB6等,主要是硼和過渡金屬形成的二硼化物,多屬于六方晶系。
212②硼化物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):硼的電子構(gòu)型為2s2p,主要采用sp2雜化方式與其他原子成鍵。sp電子雜化導(dǎo)致平面B3X3六角形成為BN、B2O3、H3BO3以及有關(guān)化合物的主結(jié)構(gòu)單元,以及導(dǎo)致B3三角形成為元素硼、硼烷族及其衍生物的典型五倍對(duì)稱二十面體中的一部分。
21、簡(jiǎn)述硼化物陶瓷的主要性能特點(diǎn)。
①高熔點(diǎn)和難揮發(fā):幾乎所有硼化物的熔點(diǎn)都高達(dá)2000℃以上,可用于火箭噴嘴、內(nèi)燃機(jī)噴嘴、高溫軸承等高溫部件。
②高硬度:二硼化物的硬度比較高,TiB2的維氏硬度達(dá)到33.5GPa,比β-SiC的硬度高約30%,ZrB2-B4C復(fù)合陶瓷的耐磨耗指數(shù)是SiC和Si3N4的2倍左右,也比部分穩(wěn)定氧化鋯(PSZ)陶瓷高。③高導(dǎo)電性:二硼化物具有很低的電阻率,特別是ZrB2和TiB2與金屬鐵、鉑的電阻率相當(dāng),導(dǎo)電機(jī)制為電子傳導(dǎo),呈正的電阻溫度系數(shù)。作為電阻發(fā)熱體時(shí),溫度易于控制,可用作特殊用途的電極材料。
④高耐腐蝕性:硼化物陶瓷對(duì)熔融金屬具有良好的耐腐蝕性,與熔融鋁、鐵、銅、鋅幾乎不反應(yīng)。硼化物的這一特性可應(yīng)用于金屬鋁、銅、鋅、鐵的冶煉。在鋼鐵冶金中,可用它來制作鐵水測(cè)溫?zé)犭娕嫉谋Wo(hù)管、噴嘴和吹氣管等。在煉鋁工業(yè)中,煉鋁槽的陰極材料采用硼化物陶瓷后,節(jié)電可達(dá)30%以上。
22、什么是陶瓷基復(fù)合材料?它們是如何分類的?
①陶瓷基復(fù)合材料主要指由無機(jī)非金屬材料作基體材料,通過顆粒彌散、纖維及晶須強(qiáng)化增韌等來改善陶瓷材料的力學(xué)性能,特別是脆性的一類復(fù)合材料。②按符合效果可分為力學(xué)型復(fù)合材料和功能型復(fù)合材料;按材料在復(fù)合結(jié)構(gòu)中的作用,可分為基體材料和增強(qiáng)材料。
23、納米復(fù)相陶瓷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么? 答:納米復(fù)相陶瓷是將納米級(jí)的顆粒分散到納米或微米級(jí)陶瓷基體中,經(jīng)成型和 燒結(jié)制成的。由于納米顆粒能夠抑制基體顆粒的長(zhǎng)大,使結(jié)構(gòu)均細(xì)化,從而 改善材料的力學(xué)性能。納米增強(qiáng)相與基體之間具有非常良好的化學(xué)相容性; 納米增強(qiáng)顆粒與基體在熱膨脹系數(shù)上有差異;納米復(fù)合后基體晶粒很小、材 料顯微結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)均勻化、基體晶界強(qiáng)化。
24、如何獲得(制備)陶瓷晶須?晶須補(bǔ)強(qiáng)增韌的機(jī)理是什么?
答:晶須增韌陶瓷基復(fù)合材料是以陶瓷為基體,以晶須為增強(qiáng)體,通過復(fù)合工藝制備的新型復(fù)合材料。制備方法通常有熔融法、氣相法、內(nèi)熔劑法、水壓熱法、常壓酸化法、燒結(jié)法、KDV法、助溶劑法、溶體法、水熱法、急冷燒結(jié)結(jié)晶法、緩冷燒結(jié)結(jié)晶法等 作用機(jī)理為: ①裂紋橋接機(jī)理:晶須的存在使裂紋尖端尾部存在一晶須-基體界面解離區(qū),在此區(qū)域 內(nèi),晶須把裂紋橋接起來并在裂紋表面產(chǎn)生閉合應(yīng)力。
②裂紋偏轉(zhuǎn)機(jī)理:晶須會(huì)導(dǎo)致裂紋發(fā)生彎曲和偏轉(zhuǎn),從而干擾應(yīng)力場(chǎng),導(dǎo)致基體的應(yīng)力 強(qiáng)度降低,起到阻礙裂紋擴(kuò)展的作用。③晶須拔出機(jī)理:晶須在外應(yīng)力作用下沿著它和基體的界面滑出的現(xiàn)象。晶須的撥出增加了裂紋的路徑和材料的斷裂功。
25、影響纖維補(bǔ)強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料性能的主要因素有哪些?
①纖維尺寸:直徑、長(zhǎng)度、晶須尺寸
②纖維的排列方向:排列方向與應(yīng)力方向平行
③晶須含量及分布的均勻性:含量的增加,韌性增大,強(qiáng)度降低。均勻性改善,強(qiáng)度提高,韌性值提高不大
④纖維和基體間的物理相容性:熱膨脹性能的匹配
⑤纖維與基體間的化學(xué)相容性:不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),性能不退化 ⑥界面性質(zhì):界面對(duì)傳遞應(yīng)力、裂紋擴(kuò)展與能量吸收或分散起重要作用。界面層的性質(zhì)可以 用纖維與基體之間結(jié)合力的大小來衡量。只有纖維與基體之間保持適中的結(jié)合強(qiáng)度,其中的纖維可承擔(dān)大部分外加應(yīng)力,又能在斷裂過程中以“拔出功”的形式消耗能量時(shí),才能獲得既補(bǔ)強(qiáng)又增韌的陶瓷基復(fù)合材料。
26、設(shè)計(jì)纖維或晶須補(bǔ)強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料應(yīng)遵循的原則有哪些?
① 盡量使纖維在基體中均勻分散;
② 彈性模量要匹配,纖維的強(qiáng)度和彈性模量應(yīng)大于基體材料;
③ 纖維與基體要有良好的化學(xué)相容性,無明顯的化學(xué)反應(yīng)或形成固溶體;
④ 纖維與基體熱膨脹系數(shù)要匹配,只有不大時(shí)才能使纖維與界面結(jié)合力適當(dāng),保證載荷轉(zhuǎn) 移效應(yīng),并保證裂紋尖端應(yīng)力產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)及纖維拔出;
⑤ 適量的纖維體積分?jǐn)?shù),過低則力學(xué)性能改善不明顯,過高則纖維不易分散,不易致密燒結(jié);
⑥ 纖維直徑必須在某個(gè)臨界直徑以下。
27、高性能陶瓷涂層具有哪些特點(diǎn)?
①能將金屬材料的強(qiáng)韌性、易加工性、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性等和陶瓷材料的耐高溫、高耐磨、高耐
特點(diǎn)有機(jī)結(jié)合,發(fā)揮兩類材料的綜合優(yōu)勢(shì),同時(shí)滿足產(chǎn)品對(duì)結(jié)構(gòu)性能(強(qiáng)度、韌性等)和環(huán)境性能(耐磨、耐蝕、耐高溫等)或特種功能(紅外輻射、微波吸收、熱敏、光敏等)的需要。②能夠用于制備陶瓷涂層的材料品種多,包括各種氧化物和復(fù)合氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硅化物以及金屬陶瓷和金屬間化合物。③制備陶瓷涂層的工藝方法多,且投資小,靈活方便。
固相沉積:如熱噴涂、高溫自蔓延法、電火花表面強(qiáng)化法等
氣相沉積:如化學(xué)氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、真空離子沉積等; 液相法:如溶膠法、電化學(xué)沉積法、化學(xué)自催化沉積法(化學(xué)鍍)等。④能夠在不同的基體材料上沉積陶瓷涂層。
⑤涂層功能極廣。能夠制備陶瓷涂層的材料很多,并能根據(jù)需要采用不同的涂層制備工藝,獲得具有表面強(qiáng)化或特種功能的陶瓷涂層,如高耐磨、自潤(rùn)滑、密封、制動(dòng)、耐腐蝕、抗氧化、耐高溫、絕熱、絕緣、屏蔽及微波吸收、敏感元件(壓敏、氣敏、光敏等)、紅外輻射、防輻射、催化、超導(dǎo)及生物功能等。
⑥涂層成分較容易調(diào)整。可以通過調(diào)整涂層材料的種類、配比及涂覆工藝等,比較容易地實(shí)現(xiàn)涂層成分和涂層性能的調(diào)整。
⑦物耗少、物流小、附加值高、經(jīng)濟(jì)效益突出。⑧陶瓷涂層厚度可控
⑨能夠?qū)崿F(xiàn)制品的局部改性與表面強(qiáng)化,容易成型。
⑩容易與原有金屬加工的工裝條件結(jié)合,企業(yè)的技術(shù)改造易于實(shí)現(xiàn)。不足之處:
①陶瓷涂層有著陶瓷材料塑性變形能力差、對(duì)應(yīng)力集中和裂紋敏感、抗熱震和抗疲勞性能差。②陶瓷涂層與金屬材料的熱物理性能(如膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率等)差別大,在使用過程中可能產(chǎn)生不同的應(yīng)力狀態(tài),影響其使用性能和壽命。
③陶瓷涂層與基體材料的結(jié)合主要為機(jī)械嵌合或分子力結(jié)合,結(jié)合強(qiáng)度不高。
27、何謂梯度功能涂層?有何特點(diǎn)?
梯度功能涂層是采用熱噴涂技術(shù),特別是等離子噴涂技術(shù),使用送粉量連續(xù)可變的送粉裝置,將至少兩種組分的涂層材料連續(xù)的噴涂在芯模上,使涂層的成分變化實(shí)現(xiàn)由 0~100%的連續(xù)積分式均勻遞變,以達(dá)到兩種不同涂層材料特別是金屬與陶瓷材料的物理力學(xué)性能特別是熱物理性能優(yōu)化匹配的目的。將噴涂的涂層從芯模上取下,就獲得了梯度功能材料。
梯度功能材料主要用作高溫端和冷端溫差特別大、熱流量很大工況下的高溫結(jié)構(gòu)材料,防止因熱膨脹系數(shù)相差過大而產(chǎn)生高的熱應(yīng)力使高溫部件過早破壞或失效。實(shí)質(zhì)上,梯度功能就是材料承受的高溫連續(xù)遞變的溫度梯度功能。其特點(diǎn)是:
①降低熱應(yīng)力。能使不同材料特別是金屬與陶瓷材料之間的熱膨脹系數(shù)的差值降至最小,從而使熱應(yīng)力降至最小。
②簡(jiǎn)化復(fù)合材料的制造工藝。克服了采用不同整體材料靠層層粘結(jié)、壓制、燒結(jié)等過程制造復(fù)合材料的諸多問題,流程和工序大大簡(jiǎn)化。③熱流傳輸損失小。解決了高熱流傳輸過程中通過復(fù)合材料中不同材料的結(jié)合點(diǎn)所產(chǎn)生的熱流損失問題,有利于提高熱效率。④容易進(jìn)行無損檢測(cè)。梯度功能材料具有連續(xù)過渡的梯度結(jié)構(gòu),沒有明顯的界面和結(jié)合點(diǎn),容易使用無損檢測(cè)技術(shù)如超聲檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。⑤可以制造復(fù)雜形狀部件。如近網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),葉片結(jié)構(gòu)等。
⑥優(yōu)化材料設(shè)計(jì)。能將最好但卻昂貴的材料用在最需要的地方。
第二篇:蓬勃發(fā)展的先進(jìn)陶瓷
蓬勃發(fā)展的先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)
無機(jī)非金屬材料是材料領(lǐng)域的一個(gè)大類,對(duì)人類的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步和人民生活水平的提高有重要作用。陶瓷是最重要的無機(jī)非金屬材料,先進(jìn)陶瓷材料則專指用精制高純?nèi)斯ず铣傻臒o機(jī)化合物為原料,采用精密控制工藝成型烷結(jié)而制成的高性能陶瓷,以區(qū)別于用天然無機(jī)物燒結(jié)而成的傳統(tǒng)陶瓷(如碗盆瓶杯等)。先進(jìn)陶瓷材料大致可分為結(jié)構(gòu)陶瓷與功能陶瓷兩個(gè)部分。
1·先進(jìn)陶瓷材料的重要性
與金屬或高分子材料相比,先進(jìn)陶瓷材料更具各眾多獨(dú)特的性能,如結(jié)構(gòu)陶瓷優(yōu)異的高溫力學(xué)性能,功能陶瓷特有的光、聲、電、磁、熱或功能稿合效應(yīng)是其他材料難以具備的。事實(shí)上,現(xiàn)代無機(jī)非金屬材料已經(jīng)在很多領(lǐng)域,特別是諸多高技術(shù)領(lǐng)域,獲得關(guān)鍵性的應(yīng)用。
無機(jī)材料是現(xiàn)代信息與通信技術(shù)的基礎(chǔ)。大型集成電路中的各類陶瓷基片和襯底材料,光纖通信中的石英光纖等是整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)中最為關(guān)鍵的材料。另外,光通信中有源器件中的激光工作物質(zhì)、無源器件中光纖連接器用的氧化鍺陶瓷材料等都是現(xiàn)代光通信領(lǐng)域內(nèi)必不少的關(guān)鍵材料。
國防軍工領(lǐng)域中,陶瓷材料發(fā)揮了關(guān)鍵作用。戰(zhàn)略導(dǎo)彈、軍事衛(wèi)星和導(dǎo)彈防御系統(tǒng)是滿足現(xiàn)代和未來國家安全需要的.“殺手锏”。戰(zhàn)略導(dǎo)彈上的防熱端頭帽、各類衛(wèi)星星體和箭體用防熱溫控涂層材料、火箭噴管碳/陶瓷梯度復(fù)合材料和導(dǎo)彈防御系統(tǒng)中的微波介質(zhì)材料等等,均是先進(jìn)陶瓷材料。
無機(jī)材料在環(huán)境保護(hù)中做出了貢獻(xiàn)。廢氣的處理是環(huán)保的重要方面,將廢氣轉(zhuǎn)化為無害的氣體需要多孔或蜂窩狀的陶瓷作為轉(zhuǎn)化器的載體材料或催化/載體一體化材料.其他各種高溫吸附、分離和催化材料等也是先進(jìn)陶瓷材料。清潔能源如太陽能、核能、燃料電池等,均離不開無機(jī)非金屬材料。
無機(jī)材料為人類健康造福。疾病早期診斷采用的先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備(如高分辨B超儀、高速CT和正電子斷層掃描成像儀PET等)中最關(guān)鍵的探測(cè)材料,如超聲波發(fā)射與探測(cè)材料、高能射線探測(cè)材料是陶瓷或晶體材料。人工關(guān)節(jié)、齒科材料等是一類具有生物活性的結(jié)構(gòu)陶瓷材料。
無機(jī)材料在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造中的作用越來越大。各類高檔耐磨耐腐蝕密封材料、陶瓷軸承、鋼筋軋制用復(fù)合陶瓷材料不僅提高了相關(guān)傳統(tǒng)行業(yè)的效率,節(jié)約了成本,減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度,還對(duì)環(huán)境保護(hù)大有禪益。高性能的發(fā)熱體材料是半導(dǎo)體行業(yè)使用的加熱設(shè)備的關(guān)鍵材料。
以上情況可以看出,很多高技術(shù)產(chǎn)業(yè)和國防軍工的發(fā)展在很大程度上要依賴包括陶瓷材料在內(nèi)的無機(jī)材料技術(shù)的突破和發(fā)展才得以實(shí)現(xiàn)。國家對(duì)高技術(shù)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的未來需求同樣離不開材料的進(jìn)一步發(fā)展。反過來,我國的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)和國防軍工的發(fā)展,無疑也向無機(jī)材料提出了新的更高要求。結(jié)構(gòu)陶瓷將在國防軍工、信息通訊、環(huán)保和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造中發(fā)揮越來越大的作用。
2·日新月異的大無機(jī)
無機(jī)非金屬材料專業(yè)的概念
無機(jī)非金屬材料,主要有陶瓷,磚瓦,玻璃,膠凝材料(水泥,石灰,石膏等),混凝土,耐火材料和天然礦物材料等傳統(tǒng)材料以及新型陶瓷,微晶玻璃,光纖玻璃,MDF水泥,纖維增強(qiáng)混凝土等新型材料。新型無機(jī)非金屬材料主要有以下幾類:
新型陶瓷 主要是指發(fā)揮材料機(jī)械、熱、化學(xué)等功能的一大類高性能陶瓷。按照其組成將其分為氧化物類(如氧化鋯、氧化鋁等)和非氧化物類(如氮化硅、碳化硅等)。一般具有很高的熔點(diǎn)硬度及較強(qiáng)的抗化學(xué)腐蝕能力,因而主要用途包括各種高溫結(jié)構(gòu)件(如噴嘴、熱交換器、高溫過濾器、加熱元件等)、耐磨材料(如軸承、球磨介質(zhì)、脫水版等)、耐腐蝕部件(如管道、球閥、泵材等)、密封件、抗沖擊結(jié)構(gòu)件(如陶瓷裝甲等)、發(fā)動(dòng)機(jī)同陶瓷部件等。到目前為止,新型陶瓷的高性能和可靠性問題在一些先進(jìn)工業(yè)國家已逐步解決,降低材料的成本和提高材料的功能成為新型陶瓷大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用的主要障礙。我國的先進(jìn)研究也取得了飛躍發(fā)展,某些研究甚至處于國際領(lǐng)先地位。但仍有若干高品質(zhì)的陶瓷原材料需要進(jìn)口,包括AlN、B4C等。對(duì)于TiB2等,由于其潛在的軍事用途,美德等都禁止向中國出口。此外,我國各行業(yè)都在飛速發(fā)展,對(duì)高可靠性、大尺寸、復(fù)雜形狀結(jié)構(gòu)提出來更高的要求。這都需要加大投入,解決有關(guān)的技術(shù)問題。新型陶瓷在進(jìn)入廣泛的應(yīng)用則遇到兩個(gè)問題:工業(yè)化技術(shù)不完善,產(chǎn)品成品率不高;產(chǎn)品成本太高,無法與進(jìn)口產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)。這也是我國新型陶瓷產(chǎn)業(yè)化和參與國際競(jìng)爭(zhēng)需要解決的核心問題。
特種玻璃 特種玻璃以其所具有的功能特性可以分為光學(xué)功能玻璃、電磁功能玻璃、熱學(xué)功能玻璃、李學(xué)功能玻璃、化學(xué)功能玻璃以及生物功能玻璃燈。其應(yīng)用各異:比如光學(xué)功能玻璃可用于光信息處理、光傳感器等,生物及化學(xué)功能玻璃可用于環(huán)境凈化、疾病的治療等……技術(shù)問題是面臨的主要難題,未來的經(jīng)濟(jì)效益也是需要考慮的。近一二十年玻璃材料科學(xué)與工藝得到迅猛發(fā)展,由于核磁共振、掃描電鏡等先進(jìn)手段的綜合運(yùn)用玻璃材料的研究從宏觀進(jìn)入微觀,現(xiàn)在可以對(duì)玻璃系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)驚醒分析和推算,了解其組成、結(jié)構(gòu)等對(duì)玻璃的形成、分相、性能及功能的影響。技術(shù)問題是面臨的主要難題,未來的經(jīng)濟(jì)效益也是需要考慮的。未來光電子玻璃、生物玻璃等將有大幅度的發(fā)展,又卡能形成很大的商品市場(chǎng)。
無機(jī)纖維 無機(jī)纖維主要是光導(dǎo)纖維和增強(qiáng)纖維。光纖除大量應(yīng)用于通訊外,還可以作為力、熱、點(diǎn)、磁等多種物理量的靈敏傳感器,可在極其惡劣的環(huán)境中使用。光纖的研究已十分成熟,目前正嘗試用氟化物玻璃光纖代替石英光纖以使損耗降到最低,波長(zhǎng)零色散傳輸。有望在將來得到應(yīng)用。新型增強(qiáng)纖維是在纖維中加入增強(qiáng)體以改善其性能的復(fù)合材料。已廣泛應(yīng)用的有碳纖維、氧化鋁纖維、特種玻璃纖維等。但也存在一些問題,如玻璃纖維易受潮,有些纖維低溫下容易氧化,一些纖維導(dǎo)熱性和隔音性不好。隨著新型纖維的品種規(guī)格系列化和生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,成本迅速下降,加上應(yīng)用研究的開展,其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬,前景光明。
混凝土 新型混凝土主要有輕質(zhì)結(jié)構(gòu)混凝土和智能混凝土。混凝土就是由水泥作為凝膠材料,將砂石集料膠結(jié)成的工程復(fù)合材料,廣泛應(yīng)用于土木工程。隨著技術(shù)的發(fā)展混凝土也朝著智能的方向發(fā)展。輕集料混凝土就是其中之一。顧名思義,它就是選用較輕的集料混合成的混凝土。輕質(zhì)、隔熱、保溫、保濕、防震性能好。主要用于高層建筑、橋梁工程,以及一些特殊工程如軟土地基等,但價(jià)格較高。智能混凝土包括自感知混凝土、自阻尼混凝土、自修復(fù)混凝土等。據(jù)目前的制備技術(shù)而言,具有一兩種功能的混凝土研究已經(jīng)取得一定的進(jìn)展,但及多功能于一體的混凝土還有不少困難,而且未來混凝土將會(huì)朝著多功能的方向發(fā)展。
半導(dǎo)體材料 半導(dǎo)體材料主要有硅材料、鍺材料、薄膜半導(dǎo)體材料、高溫半導(dǎo)體材料等,廣泛應(yīng)用于通訊、廣播、電視、各種計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、各種儀表等(尤其是硅材料應(yīng)用最廣),目前正致力于新材料的研究如微晶半導(dǎo)體、III-IV族化合物材料以及非晶硫系半導(dǎo)體等。如果技術(shù)問題得到解決,相信未來人類的生活又是一番新面貌。
無機(jī)非金屬專業(yè)的發(fā)展及就業(yè)前景
無機(jī)非金屬材料已成為各種結(jié)構(gòu)、信息及功能材料的主要來源,在新的世紀(jì)里,無機(jī)非金屬材料將極大地影響人類及社會(huì)發(fā)展的進(jìn)程。日益成熟的新型無機(jī)無金屬材料正在迅速崛起。無機(jī)非金屬產(chǎn)品原料資源豐富,成本低廉,生產(chǎn)耗能相對(duì)較低,產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣,在很多場(chǎng)合能替代金屬材料或高分子材料,且這種替代是必要的,它能使材料的利用更加合理和經(jīng)濟(jì)。無機(jī)非金屬材料有許多優(yōu)良的性能,如耐高溫,硬度高,抗腐蝕,以及有介電,壓電,光學(xué),電磁性能及其功能轉(zhuǎn)換特性等等。但無機(jī)非金屬材料也存在某些缺點(diǎn),如大多抗拉強(qiáng)度低,韌性差等,有待進(jìn)一步改善。而將其與金屬材料、高分子材料合成非金屬基復(fù)合材料是一個(gè)重要的改良途徑(我也覺得復(fù)合材料是材料中最有前景的)。材料是人類社會(huì)發(fā)展的先導(dǎo),材料的每一次創(chuàng)新,都為人類社會(huì)的發(fā)展鐫刻著一座座里程碑;它是人民生活水平提高的保證,我們每時(shí)每刻都在享受著材料進(jìn)步給我們帶來的快樂,人們的衣食住行無不展現(xiàn)著材料創(chuàng)新的豐碩成果;它還是國家實(shí)力的重要保證,人們常用塑鋼比(塑料產(chǎn)量/鋼鐵產(chǎn)量)來衡量一個(gè)國家的工業(yè)實(shí)力。
無機(jī)非金屬專業(yè)培養(yǎng)具備無機(jī)非金屬材料及其復(fù)合材料科學(xué)與工程方面的知識(shí),能在無機(jī)非金屬材料結(jié)構(gòu)研究與分析、材料的制備、材料成型與加工等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)管理等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。隨著科技發(fā)展的日新月異,對(duì)各種新材料的需求也日益增長(zhǎng),這勢(shì)必推動(dòng)無機(jī)非金屬行業(yè)的發(fā)展,也勢(shì)必會(huì)創(chuàng)造更多的就業(yè)崗位。
通過對(duì)無機(jī)非金屬材料專業(yè)的了解,使我認(rèn)識(shí)到了新材料的重要性,認(rèn)識(shí)到了這個(gè)專業(yè)廣闊的發(fā)展前景。作為一名材料專業(yè)的學(xué)生,使我明確了自己的專業(yè)目標(biāo),對(duì)自己的專業(yè)更有信心,并明確了自己今后努力的方向。
第三篇:結(jié)構(gòu)植物學(xué)復(fù)習(xí)思考題(答案)
結(jié)構(gòu)植物學(xué)復(fù)習(xí)思考題
第一章 緒論
1、植物解剖學(xué)都有哪些主要的研究?jī)?nèi)容和研究方向?
內(nèi)容:研究植物的細(xì)胞、組織和器官的顯微結(jié)構(gòu)和超微結(jié)構(gòu)。包括: ①不同種類植物內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征
②植物在個(gè)體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育中及不同生境條件下內(nèi)部結(jié)構(gòu)的形成過程和變化規(guī)律 ③利用這些結(jié)構(gòu)規(guī)律探討生命活動(dòng)規(guī)律,以及為生產(chǎn)實(shí)踐服務(wù)
方向:植物實(shí)驗(yàn)形態(tài)學(xué)、植物比較解剖學(xué)、植物生態(tài)解剖學(xué)、植物超微結(jié)構(gòu)。
2、植物解剖學(xué)都有哪些主要的研究方法?
在20世紀(jì)50年代前,主要利用各種光學(xué)顯微鏡觀察植物的顯微結(jié)構(gòu),50年代后,隨著電子顯微鏡的誕生,研究領(lǐng)域逐漸從組織學(xué)水平深入到細(xì)胞學(xué)水平,從研究細(xì)胞間的相互聯(lián)系既組織和器官的結(jié)構(gòu)規(guī)律,深入到研究細(xì)胞內(nèi)部細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其功能。由光學(xué)顯微鏡到透射電子顯微鏡再到掃描電子顯微鏡。
3、現(xiàn)代主要有哪些植物解剖學(xué)家各自在哪些方面為植物解剖學(xué)的發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn)?
1)美國加州大學(xué)的Esau教授在植物韌皮部的解剖及其功能方面有著巨大的貢獻(xiàn)。2)以色列希伯萊大學(xué)的Fahn教授在植物的比較解剖、旱生植物的結(jié)構(gòu)和植物的分泌結(jié)構(gòu)方面取得了重大的成果。
3)德國馬普大學(xué)的Napp-zin教授的主要貢獻(xiàn)是在植物葉的結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境的關(guān)系方面。4)英國丘園的Cuttler教授則在植物結(jié)構(gòu)與環(huán)境的關(guān)系上及結(jié)構(gòu)與生理功能的關(guān)系上做出了杰出的貢獻(xiàn)。
4、現(xiàn)今植物解剖學(xué)在哪些主要的方面有較大的進(jìn)展? 植物實(shí)驗(yàn)形態(tài)學(xué):該方面的研究通常與植物組織培養(yǎng)技術(shù)相結(jié)合。研究植物或其外植體在人工控制的條件下,形態(tài)結(jié)構(gòu)形成和變化規(guī)律。通常將植物體或其器官、組織置于人工控制的條件下生長(zhǎng),研究其組織、器官的形態(tài)發(fā)生過程,或調(diào)控一些對(duì)植物生理活動(dòng)有重大影響的條件,引起形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,并探索其形態(tài)建成機(jī)理,或促進(jìn)產(chǎn)生生物堿、甙類、糖類等次生產(chǎn)物的組織的發(fā)育。植物比較解剖學(xué):該方面的研究通常與植物分類學(xué)相結(jié)合。比較研究不同種類植物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)進(jìn)化中的變化規(guī)律。不同種類植物在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上有一定的特殊性,又有共同性。通常親緣關(guān)系愈近的植物種類,其共同性就愈多。因此,通過比較解剖研究,可為植物的分類及其探討植物的系統(tǒng)進(jìn)化提供結(jié)構(gòu)依據(jù)。植物生態(tài)解剖學(xué):該方面的研究通常與植物生態(tài)學(xué)相結(jié)合。研究特定生態(tài)環(huán)境對(duì)植物結(jié)構(gòu)的影響或不同生態(tài)環(huán)境中植物內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化的規(guī)律。每種植物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征受其遺傳因子控制,同時(shí),也與其生長(zhǎng)環(huán)境密切相關(guān)。當(dāng)植物的生長(zhǎng)環(huán)境發(fā)生改變時(shí),將不同程度地影響其內(nèi)部結(jié)構(gòu),并產(chǎn)生相應(yīng)地變化。當(dāng)不同的植物生長(zhǎng)在相同的環(huán)境下,尤其是極端環(huán)境時(shí),將形成許多相似的結(jié)構(gòu),以適應(yīng)生存環(huán)境。
植物超微結(jié)構(gòu):該方面的研究通常是利用現(xiàn)代電子顯微鏡技術(shù),研究植物的生長(zhǎng)、發(fā)育及其他生理活動(dòng)過程中,細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及變化規(guī)律。
植物發(fā)育生物學(xué):這方面的研究包括許多內(nèi)容,有些是植物生理學(xué)方面的,有些是細(xì)胞生物學(xué)、形態(tài)解剖學(xué)、生殖生物學(xué)等方面的內(nèi)容。盡管目前發(fā)育生物學(xué)主要是利用分子生物學(xué)方法研究個(gè)體發(fā)育機(jī)制。但是發(fā)育過程的調(diào)控,可能不但要從分子水平上尋找,而且要從整體的控制方面去尋找。植物的特化結(jié)構(gòu)并非與生俱來,而是通過分生組織細(xì)胞逐漸分化而來,形成具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)胞群或組織。這個(gè)過程是由一系列與細(xì)胞分化和調(diào)節(jié)相關(guān)的基因的表達(dá)來實(shí)現(xiàn)的。因此,只有在細(xì)胞和組織水平揭示植物結(jié)構(gòu)發(fā)育的形態(tài)本質(zhì),才能進(jìn)一步為掌握植物形態(tài)建成的分子機(jī)理及代謝產(chǎn)物合成的分子調(diào)控機(jī)理奠定基礎(chǔ)。
5、植物解剖學(xué)方面的研究在生產(chǎn)和理論上都有哪些意義?
通過比較解剖研究,可為植物的分類及其探討植物的系統(tǒng)進(jìn)化提供結(jié)構(gòu)依據(jù)。觀察植物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征可判斷其生長(zhǎng)環(huán)境。
植物發(fā)育生物學(xué)由一系列與細(xì)胞分化和調(diào)節(jié)相關(guān)的基因的表達(dá)來實(shí)現(xiàn)的。因此,只有在細(xì)胞和組織水平揭示植物結(jié)構(gòu)發(fā)育的形態(tài)本質(zhì),才能進(jìn)一步為掌握植物形態(tài)建成的分子機(jī)理及代謝產(chǎn)物合成的分子調(diào)控機(jī)理奠定基礎(chǔ)。
第二章 植物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概述
6、各類植物體內(nèi)植物組織分布有何規(guī)律?
不同類群的維管植物的植物體內(nèi)及不同器官內(nèi)的各種組織的分布存在多種方式,但它們的基本形式是相同的,都是由基本組織包埋著維管組織,而其表面被皮組織所覆蓋。
裸子植物和雙子葉植物的莖中,維管組織形成一個(gè)空心的柱狀,其內(nèi)包圍著基本組織構(gòu)成的髓,而維管組織和皮組織之間為另一些基本組織構(gòu)成的皮層。
根內(nèi)的維管組織柱為實(shí)心,中央無髓,其外也是基本組織構(gòu)成的皮層和皮組織; 葉片內(nèi)的維管組織則形成網(wǎng)狀系統(tǒng)分布在基本組織(葉肉)內(nèi),其基本組織外表,仍為皮組織所覆蓋;
7、何為植物組織細(xì)胞的分化和特化?細(xì)胞的生長(zhǎng)和特化有何關(guān)系? 頂端分生組織的組成細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)相似,由它們衍生的細(xì)胞逐漸增大,變成植物體內(nèi)各種組織和組織系統(tǒng)。這個(gè)逐漸改變的過程通常稱為分化,在分化過程中包含著細(xì)胞的化學(xué)組成和形態(tài)特征的改變。
但當(dāng)比較已完全分化的細(xì)胞時(shí),可看到各種組織的細(xì)胞的變化程度是不同的,如前面談到的輸導(dǎo)組織中的導(dǎo)管分子,分化成熟時(shí)細(xì)胞壁加厚,腔內(nèi)無生活內(nèi)容物,一般稱此種分化過程為特化。
分生組織通過分化過程形成的各類組織,其變化程度是不同的,這種差異和此類組織在植物體內(nèi)所承擔(dān)的生理機(jī)能密切相關(guān)。由此可見,特化是在已分化細(xì)胞上建立的,同時(shí)特化細(xì)胞通過自身的變化完成已分化細(xì)胞所不能完成或不能高效進(jìn)行的某些生理過程。
8、何為初生生長(zhǎng)和次生生長(zhǎng)?
在植物體的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生和分化過程中,由頂端分生組織直接衍生的細(xì)胞增大體積,分化成為各種組織,構(gòu)成植物體的過程。
大多數(shù)裸子植物和雙子葉植物的莖和根在初生生長(zhǎng)完成后,可以產(chǎn)生一種次生分生組織——維管形成層,由于它的組成細(xì)胞的分裂、分化活動(dòng)出現(xiàn)了次生階段的生長(zhǎng)。
9、什么是植物細(xì)胞的全能性?如何理解全能性和特化的關(guān)系?
植物的每個(gè)細(xì)胞都包含著該物種的全部遺傳信息,從而具備發(fā)育成完整植株的遺傳能力。
如果分化的細(xì)胞仍保留原生質(zhì)體,則它們受刺激后仍可恢復(fù)分生組織活動(dòng)。即在植物體組織結(jié)構(gòu)的發(fā)生、分化過程中,由分生組織細(xì)胞分裂、分化成各種組織以外,其中各種組織中已分化的活細(xì)胞尚存在分生組織的潛能,在一定條件下,尚可脫分化成為分生組織細(xì)胞,產(chǎn)生不同的組織,從而使種子植物體的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。
當(dāng)比較已完全分化的細(xì)胞時(shí),可看到各種組織的細(xì)胞的變化程度是不同的,如前面談到的輸導(dǎo)組織中的導(dǎo)管分子,分化成熟時(shí)細(xì)胞壁加厚,腔內(nèi)無生活內(nèi)容物,一般稱此種分化過程為特化。
第三章 植物細(xì)胞
10、試述影響植物細(xì)胞的形狀和大小的因素?
細(xì)胞的形狀主要是由于本身的遺傳性和它的生理機(jī)能來決定,同時(shí),也受外界環(huán)境條件的影響。高等植物體內(nèi)各種類型成熟細(xì)胞的大小相差很大,這種差異也與它的生理機(jī)能有關(guān)系,往往因組織的種類而不同,而且在同一種組織內(nèi)的細(xì)胞個(gè)體之間也有變化。
11、試述質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)及功能?
電鏡下觀察,質(zhì)膜由兩個(gè)暗層夾著一個(gè)亮層構(gòu)成,呈現(xiàn)出典型的單位膜結(jié)構(gòu)。質(zhì)膜平直光滑,緊貼于細(xì)胞壁上。
質(zhì)膜的組成:大多數(shù)膜由:
1)40%-50%的脂類和60%-50%的蛋白質(zhì)構(gòu)成,脂類雙分子形成了膜的基本結(jié)構(gòu)和
+不通透性。蛋白質(zhì)則決定了膜的主要功能。質(zhì)膜一般具有H-ATPase質(zhì)子泵
2)質(zhì)膜上的各類結(jié)構(gòu)蛋白和功能蛋白:結(jié)構(gòu)蛋白、跨膜蛋白、膜內(nèi)在蛋白(整合蛋白)、周邊蛋白(外周蛋白)、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、載體蛋白、通道蛋白、水和孔蛋白
3)質(zhì)膜主要具有以下幾個(gè)功能
① 控制原生質(zhì)體內(nèi)外物質(zhì)的進(jìn)出;② 調(diào)節(jié)細(xì)胞壁微纖絲的合成和裝配;③ 翻譯、控制和轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞生長(zhǎng)和分化的激素和環(huán)境信號(hào)。
12、試述核仁的結(jié)構(gòu)和功能?
光鏡下觀看,在未分裂的細(xì)胞核中可見一個(gè)或幾個(gè)核仁,一般呈圓形,核仁可以相互融合形成較大的結(jié)構(gòu)。每個(gè)核仁都含有高濃度的RNA和蛋白質(zhì),同時(shí)還具有從染色體發(fā)散出來的DNA環(huán)狀結(jié)構(gòu),這個(gè)DNA環(huán)稱為核仁組織區(qū),它是核糖體RNA的形成場(chǎng)所。實(shí)際上,核仁就是核糖體的裝配場(chǎng)所。核仁內(nèi)部結(jié)構(gòu)稠密,著色深,由顆粒狀和纖維狀物質(zhì)組成,前者含RNA,后者含DNA,DNA較RNA的量小,此外,核仁內(nèi)染色較淺的部分為液泡,它的收縮與核仁內(nèi)核糖體RNA(rRNA)的合成有關(guān)。
13、染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)是什么?其如何形成染色體? 染色質(zhì)是細(xì)胞核內(nèi)能被堿性染料染色的物質(zhì)。根據(jù)染色反應(yīng)的不同,可分為常染色質(zhì)和異染色質(zhì)。常染色質(zhì)在間期呈高度分散狀態(tài)(正在進(jìn)行復(fù)制轉(zhuǎn)錄等),染色較淺,光鏡下難以分辨。中期時(shí)發(fā)生螺旋化收縮變短。是產(chǎn)生Mendel比率和各類遺傳現(xiàn)象的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。異染色質(zhì)在間期呈螺旋狀態(tài),染色較深。染色質(zhì)上缺乏Mendel基因,但并非對(duì)遺傳沒有任何影響。又分為結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)或組成型異染色質(zhì)。
染色質(zhì)是由DNA和其相結(jié)合的大量蛋白質(zhì)—組蛋白組成。在核分裂期間,染色質(zhì)變的更為濃縮,直至成為染色體的形態(tài)。染色質(zhì)組裝的多級(jí)螺旋模型從DNA道染色體經(jīng)過四級(jí)組裝:DNA(壓縮7倍)→核小體(壓縮六倍)→螺線管(壓縮40倍)→超螺線管(壓縮5倍)染色單體
14、質(zhì)體是如何發(fā)育的,它們之間又如何相互轉(zhuǎn)變? 質(zhì)體是植物細(xì)胞所特有的細(xì)胞器。每個(gè)質(zhì)體都是由雙層膜組成的,外膜包裹著內(nèi)部的膜系統(tǒng)(thylakoids)和基質(zhì)(stroma)組成。成熟的質(zhì)體通常是根據(jù)它們所含色素的種類進(jìn)行分類,主要包括兩大類型,①具色素的質(zhì)體,有葉綠體和有色體,②無色素的質(zhì)體稱為白色體
質(zhì)體的發(fā)育和轉(zhuǎn)變:
質(zhì)體由細(xì)胞中的前質(zhì)體(proplastid)發(fā)育而來。前質(zhì)體小(直徑約1-3微米)、無色,能分裂。在光照下,發(fā)育成葉綠體,在無光下發(fā)育成白色體。而見光后白色體能夠轉(zhuǎn)變?yōu)槿~綠體。有色體一般認(rèn)為不是由前質(zhì)體直接轉(zhuǎn)變來的,而是由白色體或葉綠體轉(zhuǎn)變而來。有色體也能轉(zhuǎn)化為葉綠體,如胡蘿卜根的有色體見光后可轉(zhuǎn)變?yōu)槿~綠體。
15、試述葉綠體的超微結(jié)構(gòu)和光合作用的關(guān)系?
外膜: 葉綠體外被由雙層膜組成,膜間為10~20nm的膜間隙。外膜的滲透性大,如核苷、無機(jī)磷、蔗糖等許多細(xì)胞質(zhì)中的營(yíng)養(yǎng)分子可自由進(jìn)入膜間隙。
內(nèi)膜對(duì)通過物質(zhì)的選擇性很強(qiáng),CO2、O2、Pi、H2O、磷酸甘油酸、丙糖磷酸,雙羧酸和雙羧酸氨基酸可以透過內(nèi)膜,ADP、ATP已糖磷酸,葡萄糖及果糖等透過內(nèi)膜較慢。蔗糖、C5糖雙磷酸酯,C糖磷酸酯,NADP+及焦磷酸不能透過內(nèi)膜,需要特殊的轉(zhuǎn)運(yùn)體(translator)才能通過內(nèi)膜。
類囊體:膜上含有光合色素和電子傳遞鏈組分,又稱光合膜。類囊體膜的內(nèi)在蛋白主要有細(xì)胞色素b6/f復(fù)合體、質(zhì)體醌(PQ)、質(zhì)體藍(lán)素(PC)、鐵氧化還原蛋白、黃素蛋白、光系統(tǒng)Ⅰ、光系統(tǒng)Ⅱ復(fù)合物等。
基質(zhì):是內(nèi)膜與類囊體之間的空間,主要成分包括: 碳同化相關(guān)的酶類:如RuBP羧化酶占基質(zhì)可溶性蛋白總量的60%,參與暗反應(yīng)。
16、關(guān)于葉綠體和線粒體起源有哪幾種學(xué)說??jī)?nèi)共生學(xué)說的內(nèi)容和依據(jù)是什么? 內(nèi)共生學(xué)說和細(xì)胞內(nèi)分化學(xué)說 許多科學(xué)家認(rèn)為,線粒體和葉綠體分別起源于原始真核細(xì)胞內(nèi)共生的細(xì)菌和藍(lán)藻。線粒體來源于細(xì)菌,即細(xì)菌被真核生物吞噬后,在長(zhǎng)期共生過程中,通過演變,形成了線粒體。葉綠體來源于藍(lán)藻,被原始真核細(xì)胞攝入胞內(nèi),在共生關(guān)系中,形成了葉綠體。
關(guān)于線粒體和葉綠體內(nèi)共生起源學(xué)說的主要論據(jù)歸納如下:
1.線粒體和葉綠體的基因組在大小、形態(tài)和結(jié)構(gòu)方面與細(xì)菌相似。都是由單個(gè)裸露的環(huán)狀雙鏈DNA分子構(gòu)成,不含有5-甲基胞嘧啶,而且不與組蛋白結(jié)合,能進(jìn)行獨(dú)立的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。有證據(jù)表明,線粒體和葉綠體具有自身的DNA聚合酶及RNA聚合酶,能獨(dú)立復(fù)制和轉(zhuǎn)錄自己特有的RNA,其mRNA的、rRNA的沉降系數(shù)均與細(xì)菌的類似。
2.線粒體和葉綠體有自己完整的蛋白質(zhì)合成系統(tǒng),能獨(dú)立合成蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)合成機(jī)制有很多類似細(xì)菌之處,而不同于真核生物。
3.線粒體和葉綠體的兩層被膜有不同的進(jìn)化來源,外膜與內(nèi)膜的結(jié)構(gòu)和成分差異很大。外膜與細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)相似,可與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體膜溝通;內(nèi)膜與細(xì)菌質(zhì)膜相似,內(nèi)膜折疊,分別形成細(xì)菌的間體、線粒體的嵴和葉綠體的類囊體。
4.線粒體和葉綠體能以分裂的方式進(jìn)行繁殖。這與細(xì)菌的繁殖方式相同。5.線粒體和葉綠體能在異源細(xì)胞內(nèi)長(zhǎng)期生存。
6.線粒體的祖先很可能來自反硝化副球菌或紫色硫光合細(xì)菌。其主要依據(jù)是這兩種菌的磷脂成分、呼吸類型和細(xì)胞色素c的初級(jí)結(jié)構(gòu)與線粒體的更接近。
7.發(fā)現(xiàn)介于細(xì)胞內(nèi)共生藍(lán)藻與葉綠體之間的結(jié)構(gòu)——藍(lán)小體,其特征在很多方面可作為原始藍(lán)藻向葉綠體轉(zhuǎn)化的佐證。
17、試述線粒體的結(jié)構(gòu)與氧化磷酸化的關(guān)系?
線粒體的內(nèi)膜是進(jìn)行電子傳遞和氧化磷酸化的主要部位。內(nèi)外膜之間的膜間隙能建立和維持氫離子梯度,從而方便電子載體的進(jìn)出。線粒體基質(zhì)中含有大量質(zhì)子,便于電子載體的合成。
18、植物液泡都有哪些主要功能?
1)液泡是重要的各種代謝產(chǎn)物的貯存場(chǎng)所。2)液泡也收集了許多有毒的次生代謝產(chǎn)物:尼古丁、生物堿、丹寧和酚類化合物。有些是無毒的物質(zhì),但一旦從液泡中釋放,則變成一些劇毒物,如:氰化物、芥子油及糖苷,這些都與植物的防御有關(guān)。
3)液泡也是各種色素的儲(chǔ)藏地。如花青素等,與傳粉和種子傳播及減少光合氧化的損傷。
4)液泡也參與了細(xì)胞內(nèi)大分子的分解及這些成分的再循環(huán)。甚至一些細(xì)胞器如質(zhì)體,線粒體都可在液泡中降解。故被稱為溶解液泡,如PCD中的中央大液泡。
19、什么是內(nèi)膜系統(tǒng)?其有哪些生物學(xué)意義?
指細(xì)胞內(nèi)在結(jié)構(gòu)、功能及發(fā)生上相關(guān)的由膜包繞形成的細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)。包括核膜、線粒體膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、溶酶體膜、高爾基器膜、葉綠體膜、過氧化酶體膜等。
生物學(xué)意義有:形成了一些特定的功能區(qū)域和微環(huán)境(細(xì)胞內(nèi)功能分化)、合理使用資源、集團(tuán)化管理、提高工作效率、動(dòng)態(tài)性質(zhì)、保證了膜結(jié)構(gòu)的一致性、使細(xì)胞“青春常在”
20、何為細(xì)胞骨架?其有什么功能? 真核細(xì)胞都具有細(xì)胞骨架,它是一個(gè)復(fù)雜的蛋白質(zhì)絲網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),分布于整個(gè)細(xì)胞基質(zhì)中,并與細(xì)胞分裂,生長(zhǎng)和分化以及細(xì)胞器的運(yùn)動(dòng)相關(guān)。植物細(xì)胞骨架是由兩種蛋白質(zhì)絲組成——微管和微絲。
1)作為支架
2)在細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)框架結(jié)構(gòu)
3)為細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)和細(xì)胞器的運(yùn)輸運(yùn)動(dòng)提供機(jī)械支持 4)為細(xì)胞的位置移動(dòng)提供力
5)為信使RNA提供錨定位點(diǎn),促進(jìn) mRNA 翻譯成多肽 6)是細(xì)胞分裂的機(jī)器 7)參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
21、微管和微絲有哪些主要功能?
微管具有多種功能,在正在生長(zhǎng)和分化的細(xì)胞中,微管僅僅分布于質(zhì)膜邊緣,此時(shí)微管與細(xì)胞壁的有序生長(zhǎng)相關(guān),它們控制著纖維素組成的微纖絲在細(xì)胞壁上的沉積方向,并依次控制著細(xì)胞的伸展方向。微管也是有絲分裂和減數(shù)分裂期間紡錘體的組成部分,同時(shí)還是新細(xì)胞壁形成時(shí)成膜體的組成部分,因此它在染色體的運(yùn)動(dòng)和細(xì)胞壁的形成中起著重要的作用,另外,微管在高爾基體小泡向正發(fā)育的細(xì)胞壁運(yùn)動(dòng)中具有導(dǎo)向作用。一些單細(xì)胞(Hagella和Cilia)的鞭毛也是由微管組成,因此,它與鞭毛的運(yùn)動(dòng)有關(guān)。
植物細(xì)胞中微絲也具有多種功能,如參與細(xì)胞壁的沉積,花粉管的頂端生長(zhǎng),細(xì)胞分裂時(shí)核的轉(zhuǎn)移,以及細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)。
22、試述細(xì)胞的生長(zhǎng)分化狀態(tài)與細(xì)胞壁的分層的關(guān)系。各層細(xì)胞壁的形成時(shí)間、組成成分有何不同?
中層:是指細(xì)胞和細(xì)胞中間的一層,由它把兩個(gè)相鄰的細(xì)胞分開,并把這兩個(gè)細(xì)胞的初生壁粘在一起。此層結(jié)構(gòu)從個(gè)體發(fā)育的角度來看,它是由細(xì)胞分裂后期所形成的細(xì)胞板經(jīng)過它的組成物質(zhì)的物理及化學(xué)性質(zhì)的變化而形成的。
中層的物理和化學(xué)性質(zhì)是屬于一種膠體物質(zhì),呈無定形的結(jié)構(gòu)。從化學(xué)組成上來看,是由果膠質(zhì)化合物所組成,主要是果膠鈣和果膠鎂。
初生細(xì)胞壁就是指細(xì)胞分裂后期細(xì)胞板形成以后,由原生質(zhì)體分泌物質(zhì)在中層的表面最初階段所沉積的壁。初生細(xì)胞壁一般是在細(xì)胞增大體積以前就開始形成了,以后隨著細(xì)胞體積的長(zhǎng)大而長(zhǎng)大,直至細(xì)胞體積停止生長(zhǎng),此階段所形成的細(xì)胞壁都屬初生細(xì)胞壁。初生細(xì)胞壁的化學(xué)組成除了纖維素、半纖維素和果膠化合物外,還常常含有酶和糖蛋白。
許多植物細(xì)胞僅僅具有初生壁,但另外一些植物細(xì)胞當(dāng)它們達(dá)到應(yīng)有的形狀和大小以后,可以由原生質(zhì)體分泌細(xì)胞壁物質(zhì)添加在初生壁內(nèi)側(cè),此種在細(xì)胞停止生長(zhǎng)和初生壁不再增加表面積以后敷加的細(xì)胞壁就是次生壁。次生壁主要是由纖維素組成,或者是纖維素和半纖維素的混合物,缺乏果膠物質(zhì),在初生壁中相當(dāng)豐富的酶和糖蛋白在次生壁中明顯缺乏。
23、試述植物細(xì)胞壁的超微結(jié)構(gòu)。
細(xì)胞壁是由無數(shù)大纖絲(macrofibril)所組成,其可在光學(xué)顯微鏡下看見。每一條大纖絲為0.5μm寬,4-7μm長(zhǎng)。大纖絲又是由許多更微小而且相互連接的圓柱狀結(jié)構(gòu)所組成,這種結(jié)構(gòu)稱為微纖絲(microfibrils),它的直徑變化很大,大多數(shù)的微纖絲的直徑在10-25nm之間。
這個(gè)由微纖絲相互連接而成的系統(tǒng)稱為微纖絲系統(tǒng),而微纖絲之間是微纖絲間系統(tǒng),或稱顯微微管。
一個(gè)直徑為25nm的微纖絲大約可以容納20個(gè)分子團(tuán),分子團(tuán)的直徑大約為5nm。分子團(tuán)本身又是由許多纖維素分子鏈所構(gòu)成。纖維素分子鏈?zhǔn)且环N長(zhǎng)分子鏈,它是由幾百到一萬五千個(gè)葡萄糖分子連接而成。
24、試述初生壁的化學(xué)組成成分和亞顯微結(jié)構(gòu)與初生壁特性的關(guān)系? 初生細(xì)胞壁的化學(xué)組成除了纖維素、半纖維素和果膠化合物外,還常常含有酶和糖蛋白。初生壁也可木化,果膠多糖是大多數(shù)有花植物初生壁的最為豐富的基質(zhì)成分。由于初生壁具有纖維素的物質(zhì),所以具有晶體的特性,光學(xué)上呈各向異性。
但是由于它含纖維素量少,而且微纖絲一般和細(xì)胞的長(zhǎng)軸成橫向的排列,所以呈弱的各向異性。
初生壁中,纖維素成分較少,微纖絲常呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)排列,厚度較薄,襯質(zhì)比例較高,因此初生壁較柔韌,初期伸展性較大。
25、細(xì)胞壁的形成過程和微管、高爾基體的關(guān)系? 目前多數(shù)人的看法,認(rèn)為細(xì)胞板的形成主要由微管和高爾基體的小泡組成。而成膜體中的微管能控制小泡沉積的方向,使它們沉積在赤道面上,形成細(xì)胞板。在細(xì)胞板形成時(shí),有些內(nèi)質(zhì)網(wǎng)埋入里面,將來成為胞間連絲。若細(xì)胞在核分裂以后不立即形成細(xì)胞板時(shí),成膜體也可以發(fā)生比較晚,有些植物細(xì)胞在分裂時(shí),可以不形成成膜體,壁的形成是由一個(gè)凹陷的過程所代替,這種現(xiàn)象可以在低等植物和胚發(fā)生過程中看到,雖然方式不同,但是壁形成的基本過程是類似的。
26、細(xì)胞壁有哪幾種生長(zhǎng)方式?有哪幾種學(xué)說用于解釋細(xì)胞壁的生長(zhǎng) 細(xì)胞壁的生長(zhǎng)方式可以分表面生長(zhǎng)和厚度生長(zhǎng)兩類,而所采用的方法包括敷著的和內(nèi)填的兩種
細(xì)胞壁生長(zhǎng)的學(xué)說: 嵌合生長(zhǎng)學(xué)說:五十年代以后應(yīng)用電鏡研究纖維和管胞的細(xì)胞壁形成,提出正在生長(zhǎng)較薄的區(qū)域,可以滲入細(xì)胞質(zhì),并在這些區(qū)域發(fā)生細(xì)胞質(zhì)的合成。從而將微纖絲推開,擴(kuò)大細(xì)胞表面,新的微纖絲填入其中。
多網(wǎng)生長(zhǎng)學(xué)說:最近提出初生壁的增厚和表面積的增加,是由最早形成的片層上交叉排列的微纖絲的分離和改變了方向的結(jié)果。上述生長(zhǎng)過程需要放松壁的結(jié)構(gòu),可能是由于細(xì)胞膨脹壓變化、生長(zhǎng)素作用、蛋白質(zhì)合成和呼吸作用等綜合調(diào)節(jié)有關(guān),是細(xì)胞生命活動(dòng)的結(jié)果。
27、細(xì)胞壁中微纖絲的分布和排列方向與細(xì)胞的生長(zhǎng)、形狀有何關(guān)系?
細(xì)胞壁的生長(zhǎng)的另一個(gè)特征是同一細(xì)胞的不同部分可產(chǎn)生不平均的擴(kuò)張。一般說來細(xì)胞的長(zhǎng)度生長(zhǎng)要比寬度生長(zhǎng)要多一些,這種情況是和初生壁中纖絲的方向有關(guān),因?yàn)樗鼈冎饕浅式鼨M向的。
另外,在不同細(xì)胞類型的細(xì)胞壁生長(zhǎng)特點(diǎn)有所不同。一些進(jìn)行各向均勻擴(kuò)大的細(xì)胞,微纖絲以隨機(jī)排列方式沉積,從而形成無規(guī)則的網(wǎng),這種細(xì)胞常存在于莖的髓、貯存組織以及組織培養(yǎng)的細(xì)胞中。
相反,在正進(jìn)行延長(zhǎng)生長(zhǎng)的細(xì)胞中,側(cè)壁的微纖絲沿與長(zhǎng)軸成直角的方向沉積,當(dāng)細(xì)胞進(jìn)行表面生長(zhǎng)時(shí),外部微纖絲的方向逐漸趨于縱向,或平行于細(xì)胞的長(zhǎng)軸。
在初生壁中纖維素微纖絲的定向影響了細(xì)胞擴(kuò)張的方向。
28、微纖絲是怎樣合成的?
纖維素微纖絲是由位于質(zhì)膜上的纖維素合成酶復(fù)合體在細(xì)胞表面合成的
29、試述胞間聯(lián)絲的起源和超微結(jié)構(gòu)。
胞間連絲:是指細(xì)胞壁上許多纖細(xì)的原生質(zhì)絲,這些細(xì)絲連接著相鄰細(xì)胞的原生質(zhì)體。根據(jù)其起源可分成兩類。
初生胞間連絲:在胞質(zhì)分裂中形成的胞間連絲。目前認(rèn)為在細(xì)胞板形成時(shí),內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的分子也結(jié)合到細(xì)胞板內(nèi),劃分出將來胞間連絲的地方,而以后在細(xì)胞壁生長(zhǎng)完成時(shí),除了壁上一定區(qū)域中尚保留著原生質(zhì)以外,其他部分都沒有了,這種一定的區(qū)域就是胞間連絲。
次生胞間連絲:在已經(jīng)成熟的細(xì)胞壁上形成的胞間連絲,即胞質(zhì)分裂后形成的胞間連絲稱為次生胞間連絲。例如嫁接過程中組織愈合時(shí)重新形成胞間連絲。由于這種胞間連絲是在不分裂的細(xì)胞壁上形成,故稱其為次生胞間連絲。
在電子顯微鏡下觀察,胞間連絲的通道中,襯有質(zhì)膜,中央為一連接管,質(zhì)膜與連接管之間充滿細(xì)胞質(zhì),而連接管與細(xì)胞壁兩側(cè)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)潴泡連接,可能由此轉(zhuǎn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和刺激作用。
胞間連絲是質(zhì)膜連續(xù)的通道穿過一條嚴(yán)格限制大小的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)管索狀結(jié)構(gòu)。這條管索稱為連絲微管。大多數(shù)的胞間連絲的連絲微管與其相鄰的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)并不相同。它非常小,而且含有一個(gè)棒狀的中心結(jié)構(gòu)。大多數(shù)研究者認(rèn)為連絲微管是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成的雙層結(jié)構(gòu)的內(nèi)部合并結(jié)構(gòu)
30、試述紋孔的種類和主要存在部位。
(1)單紋孔:是指細(xì)胞壁簡(jiǎn)單的凹入形成紋孔腔,中間隔以紋孔膜的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的紋孔。主要是在初生壁上或次生壁上發(fā)生。
(2)具緣紋孔:是指具有次生壁所構(gòu)成的緣覆蓋了紋孔腔,在緣的中央留一小孔稱紋孔口,這種具有次生壁構(gòu)成的緣的紋孔稱具緣紋孔。主要存在次生壁。
(3)半具緣紋孔:?jiǎn)渭y孔和具緣紋孔之間尚有一過渡結(jié)構(gòu)稱為半具緣紋孔,此類紋孔的一面為單紋孔,另一面為具緣紋孔。只在次生壁上發(fā)生。
(4)盲紋孔:有的紋孔對(duì)一邊具紋孔而另一邊無紋孔,即盲紋孔,主要存在細(xì)胞和細(xì)胞間隙相鄰。
31、如何鑒別淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪和木質(zhì)素、纖維素? 淀粉:加碘液會(huì)變藍(lán)
蛋白質(zhì):加入雙縮脲試劑,出現(xiàn)紫色反應(yīng);遇碘呈黃色反應(yīng);加考馬斯蘭等蛋白質(zhì)特異染料變藍(lán)。脂肪:脂肪遇蘇丹 –III和蘇丹-Ⅳ呈橙紅色反應(yīng)。
木質(zhì)素:多采用Wiesner 和M?ule法。前者應(yīng)用于所有類型木質(zhì)素的測(cè)定。當(dāng)用間苯三酚和高濃度的鹽酸處理含木質(zhì)素的細(xì)胞壁時(shí),產(chǎn)生紫紅色。
M?ule法為特別的松針醇木質(zhì)素鑒定法。當(dāng)用水和的高錳酸鹽、鹽酸和氨水,含有松針醇木質(zhì)素的細(xì)胞壁被染成玫瑰紅色。
纖維素:纖維素加熱到約150℃時(shí)不發(fā)生顯著變化,超過這溫度會(huì)由于脫水而逐漸焦化;纖維素與較濃的無機(jī)酸起水解作用生成葡萄糖,然后看加入加銀氨溶液加熱觀察有無銀鏡產(chǎn)生。
第四章 植物的組織和組織系統(tǒng)
32、目前植物解剖學(xué)中流行的植物組織的分類方法有哪些?
有以下兩類:一類是屬于Eames和MacDaniels所倡導(dǎo)的分類方法,即將植物體內(nèi)各類組織先分為二大類:分生組織和永久組織(成熟組織),后者再分為若干類組織。
另一類屬于Habelandt組織分類法的簡(jiǎn)化,由Culliermond(1937),Hayward(1937)首先采用,即將植物組織并列的分為若干類組織:分生組織、薄壁組織、保護(hù)組織、機(jī)械組織、輸導(dǎo)組織、分泌組織。
33、分生組織的組織細(xì)胞特點(diǎn)是什么? 分生組織細(xì)胞通常具有以下顯微結(jié)構(gòu)特點(diǎn): ①細(xì)胞形態(tài)呈等直徑;
②細(xì)胞壁很薄,壁上的紋孔不明顯;
③細(xì)胞質(zhì)濃厚,液泡微細(xì)而分散,不易觀察到; ④細(xì)胞核按細(xì)胞體積比例大; ⑤細(xì)胞間的間隙小或者缺乏。
34、如何理解“分生組織和成熟組織之間的界限不是非常明確和嚴(yán)格的,是相對(duì)存在的”這種表述?
分生組織在植物體內(nèi)的分布雖然有一定的位置,但從植物個(gè)體發(fā)育分析,分生組織和成熟組織之間的界限不是非常明確和嚴(yán)格的,是相對(duì)存在的。
例如莖端的分生組織區(qū),由此區(qū)域往下在何部位可以作為分化完成的區(qū)域,通常難以明確指出。因?yàn)椋煞稚M織的衍生細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒旖M織細(xì)胞的分化和變化過程是一個(gè)連續(xù)的過程,在分生組織細(xì)胞和成熟組織細(xì)胞之間存在著不同分化程度的細(xì)胞。
為此,通常所指的分生組織的涵義是籠統(tǒng)的指那些完全沒有分化的細(xì)胞以及由它們衍生出來的細(xì)胞,同時(shí)還包括一些將來的行為已初步?jīng)Q定但仍有細(xì)胞分裂能力的細(xì)胞。
35、什么是頂端分生組織?什么是原分生組織?什么是初生分生組織? 頂端分生組織:位于維管植物根和莖的主軸和側(cè)枝的頂端,在有些蕨類植物中也可以位于葉的頂端,包括長(zhǎng)期保持分生能力的原始細(xì)胞及其剛衍生的細(xì)胞。但廣義的頂端分生組織則還包括由原分生組織衍生的初生分生組織。
原分生組織:此類分生組織的細(xì)胞通常是由胚胎的細(xì)胞經(jīng)連續(xù)分裂保留下來分生組織,具有旺盛的連續(xù)分裂能力。
初生分生組織:由原是分生組織的衍生細(xì)胞組成;其一面進(jìn)行分裂,一面又在分化,將來形成植物的初生結(jié)構(gòu)。此類分生組織一般存在于植物的根和莖的頂端以及葉原基中。
36、為什么說維管形成層是非典型的次生分生組織? 維管形成層細(xì)胞的分裂,可以不斷產(chǎn)生次生木質(zhì)部和次生韌皮部,構(gòu)成植物體次生結(jié)構(gòu)的主要部分,但從個(gè)體發(fā)育分析,維管形成層中的束中形成層細(xì)胞是由初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間的原形成層轉(zhuǎn)化而來,而維管束之間的束間形成層則由其髓射線薄壁細(xì)胞經(jīng)脫分化而成,故此種分生組織屬于非典型的次生分生組織。
37、按分生組織本身的形狀分可將分生組織分為哪幾種? 1.塊狀分生組織:此類分生組織的細(xì)胞可以從三個(gè)平面或各個(gè)平面進(jìn)行平裂,因而它們產(chǎn)生塊狀擴(kuò)大。
2.板狀分生組織:此類分生組織的細(xì)胞具有兩個(gè)方向的分裂活動(dòng),所以它們只能產(chǎn)生板狀(片狀)的擴(kuò)大。
3.肋狀分生組織:此類分生組織只具有一個(gè)方向的分裂活動(dòng),從而它們只產(chǎn)生細(xì)胞列或細(xì)胞的柱狀結(jié)構(gòu)。
38、試比較原分生組織和次生分生組織在細(xì)胞學(xué)上的不同。
原分生組織:此類分生組織的細(xì)胞通常是由胚胎的細(xì)胞經(jīng)連續(xù)分裂保留下來分生組織,具有旺盛的連續(xù)分裂能力。
次生分生組織:此類分生組織是指已經(jīng)分化成熟的細(xì)胞經(jīng)脫分化過程,又恢復(fù)細(xì)胞分裂能力而形成的分生組織。它們的組成細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上通常缺乏典型分生組織的細(xì)胞學(xué)特征,其衍生細(xì)胞將來形成植物體的次生結(jié)構(gòu)。
39、何為生長(zhǎng)點(diǎn)?何為原始細(xì)胞和衍生細(xì)胞? 生長(zhǎng)點(diǎn):通常在植物解剖學(xué)上指的生長(zhǎng)點(diǎn),包括根和莖頂端長(zhǎng)期保持分生能力的原始細(xì)胞及其剛衍生的細(xì)胞。
狹義的生長(zhǎng)點(diǎn)是指根或莖頂端的一個(gè)或幾個(gè)原始細(xì)胞和剛由它衍生的細(xì)胞,大致相當(dāng)于原分生組織區(qū)域。
廣義的生長(zhǎng)點(diǎn)是指原分生組織及其衍生的初生分生組織。
原始細(xì)胞:原始細(xì)胞是指維管植物根和莖最頂端的一個(gè)或數(shù)個(gè)細(xì)胞。衍生細(xì)胞:由原始細(xì)胞所產(chǎn)生的細(xì)胞即為衍生細(xì)胞。
40、試歸納總結(jié)各大類植物生長(zhǎng)點(diǎn)的組織學(xué)特征。
苔蘚植物:該類群植物配子體的葉狀體邊緣或軸狀體的頂端通常具有一個(gè)頂端細(xì)胞。蕨類植物:此類群的孢子體植物的莖端具有一個(gè)或幾個(gè)原始細(xì)胞。裸子植物:裸子植物莖端的共同特點(diǎn)是都具一層原始細(xì)胞,這層表面細(xì)胞具有垂周和平周兩種細(xì)胞分裂方式,此層細(xì)胞稱為表面分生組織。
被子植物:被子植物莖端一般分化為兩組原始細(xì)胞,即原套和原體兩部分,原套位于表面,包圍著原體。
雙子葉植物莖端的原套一般由1—5層細(xì)胞組成,而單子葉植物莖端的原套由1—3層細(xì)胞組成。
41、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)點(diǎn)與生殖生長(zhǎng)點(diǎn)在形態(tài)和組織學(xué)、細(xì)胞學(xué)上有何不同?
營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)點(diǎn)頂端分生組織的原始細(xì)胞的細(xì)胞壁薄,其質(zhì)膜緊靠細(xì)胞壁,胞間聯(lián)絲細(xì)小,細(xì)胞核較大,核仁也較大;細(xì)胞質(zhì)內(nèi),液泡細(xì)小,具有較多的線粒體和核糖核蛋白體,還有高爾基體、原質(zhì)體和微管及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。
殖苗端則產(chǎn)生花的各部分,莖的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)停止。當(dāng)營(yíng)養(yǎng)苗端轉(zhuǎn)為生殖苗端時(shí),許多植物花莖的生長(zhǎng)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)可劃分為兩個(gè)區(qū)域:
表面區(qū)(稱外套層):生長(zhǎng)點(diǎn)的表面是由1—數(shù)層小型細(xì)胞組成的,此部分細(xì)胞染色較深,分裂能力強(qiáng),將來由此部分產(chǎn)生花的各組成部分。
中心區(qū)(或稱內(nèi)體):由表面區(qū)包裹的是由許多較大的細(xì)胞組成的,此部分的組成細(xì)胞染色較淺,細(xì)胞質(zhì)內(nèi)液泡明顯,細(xì)胞分裂活動(dòng)緩慢。
42.關(guān)于生長(zhǎng)點(diǎn)結(jié)構(gòu)有哪些學(xué)說?其各自的適宜范圍是什么?
1)頂端細(xì)胞學(xué)說(莖端單獨(dú)的原始細(xì)胞構(gòu)成)——苔蘚植物和蕨類植物的莖 2)組織原學(xué)說(表皮原、皮層原、中柱原和根冠原組成)——根
3)原套-原體學(xué)說(原套和原體各有其原始細(xì)胞,原套的原始細(xì)胞位于莖端頂部中央。而原體的原始細(xì)胞則位于原套原始細(xì)胞下面的中央母細(xì)胞,其兩側(cè)為周圍分生組織,其下面為肋狀分生組織)——被子植物,主要是雙子葉植物營(yíng)養(yǎng)莖
4)莖生長(zhǎng)點(diǎn)分區(qū)學(xué)說——裸子植物
5)原始細(xì)胞環(huán)和等待分生組織學(xué)說——營(yíng)養(yǎng)莖 6)分生組織剩余學(xué)說——維管植物莖
43、何為疊生型維管形成層和非疊生型維管形成層? 疊生型維管形成層:紡錘狀原始細(xì)胞呈水平排列,即一排細(xì)胞的末端幾乎在同一水平上。非疊生形成層:紡錘狀原始細(xì)胞的末端不在同一水平面,即一排細(xì)胞的末端高低不一,相互交錯(cuò)。
44、維管形成層的增殖分裂都有哪幾種類型?
徑向垂周分裂——紡錘狀原始細(xì)胞從中央垂周分裂成兩個(gè)均等的子細(xì)胞,以后它們分別發(fā)育成為兩個(gè)相同的紡錘狀原始細(xì)胞,從而使其弦切向面增加。
側(cè)向垂周分裂——紡錘狀原始細(xì)胞從其一側(cè)垂周縱分裂出一較小的子細(xì)胞,以后發(fā)育成一個(gè)紡錘狀原始細(xì)胞。
斜向滑動(dòng)形成(假橫分裂)——在長(zhǎng)的紡錘狀原始細(xì)胞中發(fā)生斜向的垂周分裂,以后經(jīng)過二個(gè)子細(xì)胞的侵入生長(zhǎng)活動(dòng),使每個(gè)細(xì)胞發(fā)育成和母細(xì)胞的體積一樣,從而增大了維管形成層弦向面積。
45、厚角組織都有哪幾種類型?
角隅厚角組織---此類組織主要在細(xì)胞的角隅處加厚,在縱切面觀在角隅處加厚呈縱條。片狀厚角組織---此類組織在細(xì)胞的弦向壁處加厚,在縱切面上其加厚處呈片狀。腔隙厚角組織---此類組織是在面向細(xì)胞間隙處的細(xì)胞壁部分出現(xiàn)加厚。
46、何為異型細(xì)胞,都有哪些類型? 石細(xì)胞分布在植物體各個(gè)組織中。它們往往成群分布,但也有孤立的存在于其他類型的細(xì)胞中,其被稱為異細(xì)胞:
分散類型——石細(xì)胞分散在葉肉組內(nèi),如茶、木犀屬(Osmanthus)、黃杉屬(Pseudotsuga)末端類型——石細(xì)胞只在小葉脈的末端,例如遠(yuǎn)志科、白花菜科和蕓香科的一些植物。石細(xì)胞也大量分布在果實(shí)和種子中。
47、石細(xì)胞主要都有哪些種類?
1.短石細(xì)胞:形狀似薄壁組織細(xì)胞,存在于梨、木瓜的果肉和樟樹(莖的韌皮部?jī)?nèi); 2.大石細(xì)胞:細(xì)胞伸長(zhǎng)成柱狀,存在于豌豆和菜豆的種皮肉;
3.骨狀石細(xì)胞:也呈柱狀,但末端稍膨大,如腿骨狀,存在于黑克木的種皮和葉子內(nèi); 4.星狀石細(xì)胞:分枝并呈星狀,存在于茶、昆欄樹的葉肉;
5.毛狀石細(xì)胞:形狀如毛,為非常伸長(zhǎng)的石細(xì)胞,有時(shí)也分枝,存在于蓬萊蕉的氣生根和木犀欖的葉子中。
48、什么是細(xì)胞的侵入生長(zhǎng)和協(xié)調(diào)生長(zhǎng)? 侵入生長(zhǎng):細(xì)胞頂端沿相鄰細(xì)胞中層侵入相鄰其它細(xì)胞之間,并將相鄰細(xì)胞分開的生長(zhǎng)方式。
協(xié)調(diào)生長(zhǎng):群細(xì)胞生長(zhǎng)時(shí),相互間的細(xì)胞壁不分離,所有細(xì)胞共同一致的生長(zhǎng),與侵入生長(zhǎng)相對(duì)。
49、在雙子葉植物中依照副衛(wèi)細(xì)胞的數(shù)目及排列方式,可將氣孔復(fù)合體分為哪幾種類型?從個(gè)體發(fā)育上分,又可分為幾種類型?
依照副衛(wèi)細(xì)胞的數(shù)目及排列方式:
1.無規(guī)則型(不定式、毛茛科型):副衛(wèi)細(xì)胞數(shù)目不定,其形狀與其他表皮細(xì)胞無區(qū)別。例如洋地黃葉。
2.不等細(xì)胞型(不等式,十字花科型):氣孔器周圍有3或4個(gè)副衛(wèi)細(xì)胞,其中一個(gè)比其他細(xì)胞顯著較小或較大。例如顛茄葉。
3.橫裂細(xì)胞型(直軸式,茜草科型):氣孔器四周由二個(gè)副衛(wèi)細(xì)胞包圍,副衛(wèi)細(xì)胞的長(zhǎng)軸與保衛(wèi)細(xì)胞的長(zhǎng)軸垂直。例如薄荷、紫蘇葉。
4.平列細(xì)胞型(平軸式,石竹科型):氣孔四周也由二個(gè)副衛(wèi)細(xì)胞包圍,但它們的長(zhǎng)軸與保衛(wèi)細(xì)胞的長(zhǎng)軸平行。例如常山、蕃瀉的葉。
5.環(huán)狀輻射型:四個(gè)或更多的副衛(wèi)細(xì)胞輻射狀地伸向氣孔器。
6.環(huán)狀圍繞型:四個(gè)或更多的副衛(wèi)細(xì)胞排列成一窄環(huán),圍繞著氣孔器。依照個(gè)體發(fā)育:
1.中源型:副衛(wèi)細(xì)胞和保衛(wèi)細(xì)胞有共同的來源,象保衛(wèi)細(xì)胞一樣,都由同一分生活動(dòng)中心發(fā)育。
2.周源型:副衛(wèi)細(xì)胞和保衛(wèi)細(xì)胞沒有共同的來源,而是由圍繞著形成保衛(wèi)細(xì)胞的分裂分生活動(dòng)中心的細(xì)胞形成。
3.中周型:至少有一個(gè)副衛(wèi)細(xì)胞和保衛(wèi)細(xì)胞有共同的來源,但是其他副衛(wèi)細(xì)胞來源不同。
50、復(fù)穿孔板都有哪幾種類型?
具有二個(gè)以上的穿孔,就稱為復(fù)穿孔板,可分為:
梯狀穿孔:穿孔都近乎長(zhǎng)形,而且它們都是平行排列的。網(wǎng)狀穿孔:許多穿孔排列成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
51、試從細(xì)胞程序化死亡(PCD)的角度,闡述導(dǎo)管分子的發(fā)育。當(dāng)體積生長(zhǎng)完成以后,每個(gè)導(dǎo)管就按照它特有的類型沉積次生壁。但是這種活動(dòng)只限于側(cè)壁部分,以后將形成穿孔部分的端壁就沒有被次生物質(zhì)所附加。當(dāng)側(cè)壁木質(zhì)化完成以后,橫端的初生壁膨脹并且部分溶解。
導(dǎo)管分子的原生質(zhì)在細(xì)胞擴(kuò)展過程中是活躍和濃厚的,當(dāng)達(dá)到細(xì)胞成熟時(shí),它就活動(dòng)遲緩,細(xì)胞核變小變扁,移動(dòng)到將產(chǎn)生穿孔之處(但是在許多植物中,細(xì)胞核仍在中央),當(dāng)穿孔形成后,原生質(zhì)體就死亡和消失。
52、木纖維分幾種?它們之間的主要區(qū)別是什么? 木纖維: 木質(zhì)部?jī)?nèi)各種纖維的統(tǒng)稱。包括針葉樹材的管胞和闊葉材中的韌型纖維及纖維管胞。有時(shí)也特指闊葉樹材次生木質(zhì)部?jī)?nèi)的兩端尖削、壁厚、腔小、木質(zhì)化的具有緣紋孔的閉管細(xì)胞,木纖維可分為纖維管胞和韌型纖維兩種類型,前者為纖維狀管胞,一般具有加厚的次生壁,壁上具雙凸鏡形或裂縫狀開口的具緣紋孔。后者比前者長(zhǎng)而壁厚,壁上有單紋孔。這兩種纖維均可具分隔。分隔木纖維廣泛存在與雙子葉植物中,并在成熟的邊材中,殘留有原生質(zhì)體,起貯藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的作用。
53、由管胞是如何演化成纖維的?中間有哪些過渡類型?它們之間在結(jié)構(gòu)上的主要差別是什么?
管胞:一種無穿孔的狹長(zhǎng)管狀分子,兩端漸尖,細(xì)胞壁明顯增厚,并木質(zhì)化,成熟后原生質(zhì)體解體,細(xì)胞死亡.管胞的紋孔膜是具高度透性的,水分和溶解在水中的無機(jī)鹽可通過紋孔膜。木纖維是長(zhǎng)形,兩端漸尖的厚壁組織細(xì)胞,一般具木質(zhì)化的次生壁,壁常厚于管胞壁.從一種長(zhǎng)的梯紋管胞開始,演化出狹長(zhǎng)而頂端尖的導(dǎo)管分子。這種導(dǎo)管分子繼續(xù)變短、變粗、末端變得較不傾斜,及至成橫向的端壁。
54、木纖維有哪些特化類型?
木纖維的特化是沿著細(xì)胞壁的增厚和直徑減小的方向進(jìn)行的。紋孔由伸長(zhǎng)的變?yōu)閳A的,具緣紋孔退化并逐步消失。紋孔口伸長(zhǎng),后變成縫隙狀,其演化程序是從管胞開始,經(jīng)纖維管胞再到韌型纖維。
55、何為同型射線和異型射線?何為多列射線和單列射線?何為混合異型射線? 同型射線: 如果由同一種類型細(xì)胞組成的射線,或僅由射線薄壁組織細(xì)胞組成
異型射線:由不同類型的薄壁組織細(xì)胞組成的射線(雙子葉植物)或在裸子植物中由木薄壁組織細(xì)胞和射線管胞構(gòu)成的射線,稱異型射線。
單列射線:弦切面上,寬度僅有一個(gè)細(xì)胞者,為單列射線
多列射線:弦切面上,寬度為2列細(xì)胞以上者細(xì)胞者,為多列射線
混合異形射線:許多單獨(dú)的射線組織相互聚集在一起,在肉眼下似單一的寬射線,在顯微鏡下各小射線由不含導(dǎo)管在內(nèi)的其他軸向分子所分隔。
56、試述雙子葉植物莖的水平系統(tǒng)和垂直系統(tǒng)的組成和功能? 莖的初生結(jié)構(gòu)是由頂端分生組織通過細(xì)胞分裂,產(chǎn)生許多新細(xì)胞,其中在頂部的細(xì)胞仍舊保持頂端分生組織的特性,能夠繼續(xù)進(jìn)行細(xì)胞分裂。在基部的細(xì)胞經(jīng)過生長(zhǎng),漸漸分化為3種組織系統(tǒng):保護(hù)系統(tǒng)(表皮)、基本系統(tǒng)(皮層、髓部)和維管系統(tǒng)。由頂端分生組織產(chǎn)生新的細(xì)胞或組織的過程,叫做初生生長(zhǎng);由各種初生組織組成的結(jié)構(gòu),叫做初生結(jié)構(gòu)。表皮在莖的外面,具保護(hù)作用,屬保護(hù)組織。雙子葉莖的次生結(jié)構(gòu)是維管形成層活動(dòng)的結(jié)果。
維管形成層的活動(dòng),主要進(jìn)行細(xì)胞的切向分裂,向內(nèi)形成木質(zhì)部細(xì)胞(次生木質(zhì)部),加添在原有木質(zhì)部(初生木質(zhì)部)的外方;向外形成韌皮部(次生韌皮部),加添在原有韌皮部(初生韌皮部)的內(nèi)方。維管形成層在不斷形成次生結(jié)構(gòu)的同時(shí),也進(jìn)行徑向分裂或橫分裂,增加原始細(xì)胞,擴(kuò)大維管形成層的圓周,57、什么是侵填體和擬侵填體?
侵填體:許多樹木的管狀分子中發(fā)生了樹膠、樹脂、單寧,色素等物質(zhì)的填充,稱為侵填體。
據(jù)Record(1947)報(bào)道,有些樹木的樹脂道可以由于上皮細(xì)胞的增大而變成閉塞,這種侵填體的侵入物稱為“擬侵填體”。
58、試述裸子植物松屬莖三切面有何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?
(1)橫向切面:木射線通常呈放射條狀排列,可看出木射線的長(zhǎng)度和寬度,由薄壁細(xì)胞組成。此外還可以看到導(dǎo)管、管胞、木纖維及木薄壁細(xì)胞的橫切面性狀,為口徑大小不一的圓孔狀。
(2)徑向切面:木射線最為突出,長(zhǎng)方形的木射線細(xì)胞整齊排列,顯示了木射線的長(zhǎng)度和高度,導(dǎo)管和管胞呈凹入的管槽,木纖維呈長(zhǎng)梭狀。
(3)切向切面:木射線束橫切面呈梭狀縱行排列,顯示其高度和寬度,并可見到射線束兩端細(xì)胞的形狀,依此可將木射線區(qū)分為同型射線和異型射線。
59、何為射線管胞?
射線管胞:是一種橫向分布的細(xì)胞,它的特點(diǎn)是成熟后缺乏原生質(zhì)體,細(xì)胞壁的化學(xué)性質(zhì)和紋孔結(jié)構(gòu)等方面都類似管胞,但它們的形狀和位置又類似木射線細(xì)胞。
射線管胞通常單個(gè)或成行地存在于木射線的邊緣,從它們的結(jié)構(gòu)和位置上分析,射線管胞的機(jī)能主要承擔(dān)向輻射方向輸導(dǎo)水分。
60、離管薄壁組織和傍管薄壁組織各有哪幾種類型?它們?cè)谙到y(tǒng)演化上的關(guān)系如何? 離管薄壁組織:是指薄壁組織的位置不依賴于導(dǎo)管,即和導(dǎo)管無位置上的關(guān)系,不過它們也可能和導(dǎo)管接觸。
離管薄壁組織又有三種類型:星散薄壁組織;帶狀薄壁組織;界限薄壁組織。傍管薄壁組織:指薄壁組織和導(dǎo)管在部位上有一定的連系。
傍管薄壁組織有以下類型:環(huán)管薄壁組織;翼狀薄壁組織;聚翼狀薄壁組織。從演化上看,離管和星散的形式是原始的。
61、聯(lián)絡(luò)索和胞間聯(lián)絲在結(jié)構(gòu)上有何不同? 聯(lián)絡(luò)索是由篩孔中相鄰細(xì)胞原生質(zhì)構(gòu)成的。胞間連絲是指細(xì)胞壁上許多纖細(xì)的原生質(zhì)絲。聯(lián)絡(luò)索與胞間連絲的區(qū)別是無紋孔膜,較粗。
62、試述篩管發(fā)育的過程和特征。
從系統(tǒng)演化和生理適應(yīng)方面來看,具近于橫向的單篩板和聯(lián)絡(luò)索少而粗的粗短篩管分子,較具傾斜的福篩板和聯(lián)絡(luò)索多而細(xì)的細(xì)長(zhǎng)篩管分子更為進(jìn)化,更有利于疏導(dǎo)養(yǎng)料。
篩管分子在發(fā)育早期,含有細(xì)胞核和液泡,濃厚的細(xì)胞質(zhì)中含有線粒體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、質(zhì)體、和特殊的黏液體。黏液體是篩管分子所特有的具有一定超微結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì),稱為P-蛋白質(zhì)。P-蛋白質(zhì)有纖維狀、管狀、顆粒狀、和結(jié)晶狀等主要形態(tài),在篩管分子分化過程中會(huì)發(fā)生構(gòu)型變化。
在篩管分子發(fā)育成熟的過程中,一方面,細(xì)胞核逐漸解體,液泡膜破壞,篩管分子失去了生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)化和分裂的能力;另一方面,選擇性的自溶物質(zhì)導(dǎo)致了核糖體、高爾基體、微管和微絲的消失,只保留了與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)木S持生活直接有關(guān)的細(xì)胞器,如貯藏蛋白質(zhì)或淀粉功能的質(zhì)體,以及可以保證篩管分子中物質(zhì)運(yùn)輸對(duì)能量需要的線粒體。但這些質(zhì)體和線粒體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也稍有消退。此外,P-蛋白質(zhì)也由原來分散狀態(tài)而趨集與細(xì)胞腔的側(cè)面和篩孔附近。
成熟的篩管分子成為特殊的無核細(xì)胞,在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里仍保持活力。后來,沿著篩孔的四周,圍繞聯(lián)絡(luò)索而積累胼胝質(zhì)。胼胝質(zhì)是一種糖類,水解時(shí)產(chǎn)生葡萄糖和糖醛酸,它們?cè)诤Y孔之間的端壁上逐漸積累加厚,聯(lián)絡(luò)索則相應(yīng)變細(xì)。當(dāng)篩管分子進(jìn)入休眠或衰亡時(shí),胼胝質(zhì)已稱為墊伏沉積在整個(gè)篩板上,稱為胼胝體。只是暫時(shí)處于休眠狀態(tài)的篩管分子,在次年春季來臨時(shí)再行恢復(fù)活動(dòng),胼胝體消溶,聯(lián)絡(luò)索重新出現(xiàn)。一般植物的篩管輸導(dǎo)組織只有一個(gè)生長(zhǎng)季,少數(shù)植物,如葡萄,椴的篩管可保持至二至多年。篩管分子衰亡后輸導(dǎo)功能不再恢復(fù),繼而被新的具有活力的篩管分子代替。
63、試述篩管和伴胞的關(guān)系。
篩管分子的旁側(cè)有一直多個(gè)狹長(zhǎng)的伴胞。伴胞與篩管分子是由同一個(gè)母細(xì)胞經(jīng)過不均等縱裂而來的,其中較小的一個(gè)子細(xì)胞形成伴胞。伴胞有時(shí)還進(jìn)行橫分裂,以致在篩管分子的一側(cè)出現(xiàn)一縱列伴胞。伴胞在橫截面上多呈三角形、方形或梯形,細(xì)胞核較大,有豐富的細(xì)胞器和膜系統(tǒng),高爾基體、線粒體、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和質(zhì)體都較多,細(xì)胞質(zhì)密度也較大,這些都表明伴胞有很高的代謝活性。伴胞與篩管分子的側(cè)壁之間存在更多的胞間連絲。有些植物的葉脈中的伴胞發(fā)育為傳遞細(xì)胞,使篩管分子與伴胞更加緊密的聯(lián)系。同時(shí),由于它們位于篩管分子與葉肉之間,能更高效的傳遞光合產(chǎn)物。當(dāng)篩管分子衰老死亡時(shí),伴胞也隨之失去功能而死亡。在生理功能上,伴胞為篩管分子的主動(dòng)運(yùn)輸提供了必須的能量。
64、何為蛋白細(xì)胞?有何功能?
裸子植物某些射線和韌皮薄壁細(xì)胞在形態(tài)和生理上與篩胞密切聯(lián)系著,這些細(xì)胞內(nèi)含有豐富的蛋白質(zhì),稱為蛋白細(xì)胞,這些細(xì)胞若含在射線中往往在射線的邊緣成為直立細(xì)胞,篩胞和它相接觸面具有明顯的篩域,當(dāng)篩胞解體時(shí)它也死亡,但是它和篩胞在個(gè)體發(fā)育上是沒有聯(lián)系的。與被子植物的伴胞相似。
65、試述管胞演化成導(dǎo)管的過程,較進(jìn)化的導(dǎo)管具有什么特征? 相鄰管胞側(cè)壁相鄰處梯狀具緣紋孔的紋孔膜消失,后來邊緣也停止發(fā)育,這樣此部分壁就變?yōu)樘轄畲┛装澹院笥捎谔轄畲┛装迳蠙M條的消失而變?yōu)閱未┛装濉K蕴菁y孔管胞和原始的導(dǎo)管分子之間差別只限于無穿孔。
管胞演化為導(dǎo)管的過程,Bailey認(rèn)為維管植物的導(dǎo)管獨(dú)立起源于五個(gè)不同的類群:蕨類植物卷柏目、真蕨目、裸子植物買麻藤目及被子植物的單子葉植物和雙子葉植物。導(dǎo)管在各類高等植物中是獨(dú)立和平行發(fā)生的。
66、在雙子葉植物和單子葉植物中,管胞演化成導(dǎo)管的演化過程(出現(xiàn)部位)有何不同?
在雙子葉植物中,管胞演化為導(dǎo)管是在莖中也可能在根中的次生木質(zhì)部中形成,進(jìn)而伸展到葉子和其他器官中,當(dāng)次生木質(zhì)部中產(chǎn)生導(dǎo)管后,接著就在后生木質(zhì)部出現(xiàn),最后在原生木質(zhì)部中也出現(xiàn)。
在單子葉植物方面,據(jù)Cheadle(1953)報(bào)道,某些單子葉植物,如水鱉科(Hydrocharitaceae)沒有導(dǎo)管,澤瀉科(Alismaceae)只有根中具有導(dǎo)管,他從而得出單子葉植物的導(dǎo)管最初發(fā)生在根內(nèi)后期的后生木質(zhì)部中,所以一般單子葉植物的后生木質(zhì)部中的導(dǎo)管較進(jìn)化,而原生木質(zhì)部中的原始。特別值得提出的是在某些具有次生木質(zhì)部的單子葉植物,其次生木質(zhì)部中沒有導(dǎo)管,只有管胞,反映其次生木質(zhì)部是以后產(chǎn)生的。
最特化的篩管分子有何特征?
最特化的篩管分子是短而粗的,側(cè)壁上無篩域,橫壁成為單篩板,與側(cè)壁垂直,從形態(tài)結(jié)構(gòu)上分析,也是適應(yīng)最大的運(yùn)輸機(jī)能的。
68、被子植物中射線在演化上有何趨勢(shì)?
維管射線可以分為二類:同型射線和異型射線。在較原始的裸子植物中具有異形射線,而在較進(jìn)化的裸子植物和被子植物中具有同型射線。異型射線又分為數(shù)類,較原始的類型是由多列和單列射線組合而成的混合——異型射線,此類又包括二類:
1)長(zhǎng)末端的混合——異型射線,它的特點(diǎn)是中部屬于多列射線,但是有很高的垂直伸長(zhǎng)的末端,通過其單列部分為直立射線細(xì)胞所組成,而多列部分為橫臥細(xì)胞所組成,此類射線在現(xiàn)代被子植物中是一些比較原始類型中存在(八角科、水青樹屬)。
2)短末端混合——異型射線,特別是單列的末端變短了,單列部分的細(xì)胞也變短,它是由前者演化來的(木蘭科、黃楊科、連香樹屬)。
混合—異型射線在演化過程中向二個(gè)方向發(fā)展,①一個(gè)方向是單列部分消失,而形成多列—異型射線,②一個(gè)方向是多列部分消失,而形成單列—異型射線。
異型射線在演化中形成了同型射線。同型射線在那些具有單穿孔導(dǎo)管的植物中 存在,由此也可以說明是一種比較進(jìn)化的類型。此類也包括三類: 1)混合—同型射線:特點(diǎn)是由單列和多列同型射線組合而成的,存在于許多雙子葉植物中。
2)多列同型射線:它只由多列的同型射線組成,存在于許多豆科植物中。3)單列同型射線:只由單列的同型射線組成。
它們?cè)谘莼系年P(guān)系是由混合——同型射線演化成多列同型射線和單列同型射線。
69、何為補(bǔ)充細(xì)胞? 樹木的樹干上,皮孔一般產(chǎn)生于原來氣孔的位置,其內(nèi)方的木栓形成層向外不形成木栓細(xì)胞,而形成一些排列疏松,具有發(fā)達(dá)的細(xì)胞間隙近似球狀的薄壁組織細(xì)胞,它們以后栓化或非栓化形成的細(xì)胞,稱為補(bǔ)充細(xì)胞(complementary cell),補(bǔ)充細(xì)胞組成的組織稱為補(bǔ)充組織。由于補(bǔ)充細(xì)胞數(shù)目增多,撐破表皮或木栓層,形成皮孔。
70、哪些分泌結(jié)構(gòu)可以做為分類學(xué)上的指標(biāo)? 腺毛,蜜腺,分泌細(xì)胞,分泌腔,分泌道,乳汁器
第五章 植物器官的結(jié)構(gòu)及組織分化
71、何為發(fā)育上的內(nèi)起源和外起源?舉例說明。
若器官起源于中柱鞘,發(fā)生于內(nèi)部組織,則稱這種起源方式為內(nèi)起源;若器官在頂端分生組織的表面發(fā)生,這種起源方式成為外起源。如側(cè)根生成,由里面的中柱鞘起源,為內(nèi)起源。如葉起源于生長(zhǎng)錘表層為外起源。
72、什么是三生結(jié)構(gòu)?
貯藏根中,除了中央的正常次生維管組織外,其外面具有呈同心圓那樣多層形成層,它們由中柱鞘和韌皮部衍生的,能分別產(chǎn)生多層維管組織,其中有貯藏薄壁組織以及被寬的徑向排列的薄壁組織分開的木質(zhì)部束和韌皮部束。這種結(jié)構(gòu)就叫三生結(jié)構(gòu)。
73、雙子葉植物莖成熟區(qū)原生木質(zhì)部和原生韌皮部的分化方式有何不同? 從縱向方向來看,原生木質(zhì)部一般在葉原基的基部與莖軸連接的地方先分化,然后向頂分化進(jìn)入葉原基,向基分化到莖。因此,木質(zhì)部開始發(fā)生時(shí)是不連接的;原生韌皮部是向頂式的分化,并進(jìn)入葉原基。
從水平方向來說,木質(zhì)部的分化過程是內(nèi)始式的,即原生木質(zhì)部靠近莖的中央; 韌皮部的分化是向心的,原形成層束的中間部分最后分化,如有維管形成層,就從這些組織中衍生。
74、什么是環(huán)髓帶?
髓的細(xì)胞間,尤其是中央部分有明顯的胞間隙,而周圍部分往往有排列緊密的小細(xì)胞,它們生存較久,與里面部分有明顯區(qū)別,這個(gè)周圍區(qū)域稱為環(huán)髓帶或髓鞘。
75、中柱都有哪些類型?其演化過程如何?
類型:單中柱、星狀中柱、編織中柱、多體中柱、雙韌管狀中柱、外韌管狀中柱、多環(huán)式管狀中柱、網(wǎng)狀中柱、多環(huán)式網(wǎng)狀中柱、具節(jié)中柱、真中柱、散生中柱
演化的過程大概有3種:
①原生中柱→管狀中柱→真中柱; ②原生中柱→管狀中柱→多體中柱; ③原生中柱→星狀中柱。
76、什么是葉跡和葉隙?其是如何演化的?
葉跡:一般把從葉的基部伸展到莖內(nèi)與另一維管束連接的此段維管束稱為葉跡。
葉隙:由于葉跡從莖中央向外彎到葉基去,因此,莖的維管柱上方出現(xiàn)了薄壁組織區(qū)填補(bǔ)此空白,此區(qū)即稱葉隙。
(1)二跡單葉隙節(jié)→二跡三葉隙節(jié)和二跡多葉隙節(jié)。
(2)二跡單葉隙節(jié)→單跡單葉隙節(jié),單跡三葉隙節(jié)和單跡多葉隙節(jié)。在這些變化中包括跡的并合、喪失和增加。
77、何為副形成層或附加形成層?
攀緣植物的莖內(nèi)可存在正常類型的維管束而產(chǎn)生不尋常排列的次生木質(zhì)部和韌皮部。莖內(nèi)的束間形成層只形成薄壁組織,原來的形成層在整個(gè)次生生長(zhǎng)中保持分離。另外,還有形成層處于不正常的位置,因而產(chǎn)生不正常的排列,產(chǎn)生了副形成層或附加形成層。
78、葉的生長(zhǎng)發(fā)育都有哪幾個(gè)階段? 1.葉原基的發(fā)生 2.葉原基的生長(zhǎng)
3.頂端生長(zhǎng)和邊緣生長(zhǎng):
首先出現(xiàn)頂端生長(zhǎng)和邊緣生長(zhǎng),前者使葉原基伸長(zhǎng),后者是側(cè)向的擴(kuò)展,因此,生長(zhǎng)著的葉原基在頂端有頂端分生組織和沿著軸的兩邊各有邊緣分生組織。
4.居間生長(zhǎng):
頂端生長(zhǎng)和邊緣生長(zhǎng)后,是促使葉子伸展的居間生長(zhǎng),葉子的展開是整個(gè)原基普遍的細(xì)胞分裂和增大的結(jié)果,而葉基部細(xì)胞分裂停止最遲。以后,在葉片生長(zhǎng)過程中,其厚度一般很均勻。
79、C3和C4 植物在維管束鞘結(jié)構(gòu)上都有哪些特征?
① C4的維管束外是維管束鞘細(xì)胞和部分葉肉細(xì)胞圍繞成的呈花環(huán)型的兩圈細(xì)胞,C3的不是;② C4的維管束鞘細(xì)胞中有不含基粒的葉綠體,C3的不含葉綠體。
80、裸子植物葉的結(jié)構(gòu)有哪些特點(diǎn)?
除銀杏、買麻藤外,通常比較狹細(xì),成針狀、條狀或鱗片狀。
1、松屬葉的構(gòu)造
均為針葉,成束狀著生、單個(gè)葉成半圓形、三棱形。
2、杉屬葉的構(gòu)造
為狹長(zhǎng)形,屬異面葉,在中脈兩側(cè)有縱向密集分布的氣孔帶。81、試以擬南芥為例,闡述花器官分化發(fā)育的分子機(jī)理。在擬南芥中,參與花分生組織特征決定的三個(gè)重要基因已被較深入的進(jìn)行了研究,它們是LEAEY(LEY)、APETALA1(AP1)和CAVLIFLOWER(CAL)。
LEY基因的突變導(dǎo)致花向花序的部分轉(zhuǎn)變。此外其也是決定花瓣和雄蕊特征的重要基因。AP1是另一個(gè)參與花分生組織特征決定的基因,另外,Ap1基因還與萼片和花瓣的特征決定有關(guān)。在雙突變體ap1 cal中花的分生組織全部轉(zhuǎn)變?yōu)榛ㄐ颍Y(jié)果在花的著生部位形成一簇分生組織,cal-1純合突變體的表現(xiàn)型與野生型無明顯差異,表明CAL的功能缺失可被AP1所補(bǔ)償。
正常的花器官不僅需要ABC基因,而且需要SEPALLATA基因。已有證據(jù)表明:
花器官的屬性基因可分為4個(gè)不同的類別,分別稱作A_、B_、C_和D_功能基因,它們的成員提供4種不同的同源異型功能:
A控制萼片,A+B控制花瓣,B+C控制雄蕊,C控制心皮,D控制胚珠。其中A功能和C功能基因又相互抑制,即A型基因抑制C型基因在1、2輪中表達(dá),C型基因則抑制A型基因在3、4輪中起作用。
在擬南芥中,最初所鑒定的三類基因分別為APETALA2(A型),APETALA3和PISTLLATA(B型)及AGAMOUS(C型),后來的研究發(fā)現(xiàn)APETALA1也具A型基因的功能。
現(xiàn)發(fā)現(xiàn),A、B、C、D基因并不是直接對(duì)花的形態(tài)發(fā)育進(jìn)行調(diào)控,而是通過轉(zhuǎn)錄后的產(chǎn)物進(jìn)行調(diào)控。
82、試以大豆為例,說明果皮的結(jié)構(gòu)和果實(shí)開裂的關(guān)系。大豆的莢果,其果皮由外向內(nèi)是:
外果皮:由外表皮層和表皮下層組成,其組成細(xì)胞都有厚的細(xì)胞壁,中果皮:為薄壁組織構(gòu)成
內(nèi)果皮:包括幾層厚壁組織細(xì)胞和內(nèi)表皮層。其中,外果皮和內(nèi)果皮的厚壁細(xì)胞都屬于伸長(zhǎng)的細(xì)胞,但是這兩類細(xì)胞的長(zhǎng)軸的排列方向卻相反。因此,當(dāng)果皮干燥時(shí),它的收縮方向相反,從而促使果實(shí)裂開。
83、何為假種皮?
某些種子外覆蓋的一層特殊結(jié)構(gòu)。常由珠柄、珠托或胎座發(fā)育而成,多為肉質(zhì),色彩鮮艷,能吸引動(dòng)物取食,以便于傳播。
84、什么是外胚乳?
胚乳一般是指被子植物在雙受精過程中精子與極核融合后形成的滋養(yǎng)組織,也稱內(nèi)胚乳。有些植物的珠心組織(孢子體部分)在種子發(fā)育過程中,不但沒有被吸收消耗,反而增殖并發(fā)育成充滿豐富營(yíng)養(yǎng)的組織——外胚乳。
第四篇:陶瓷裝飾作業(yè)及答案
1.SHS方法的缺點(diǎn)及改進(jìn)措施
SHS缺點(diǎn):制備的顏料重復(fù)性差,色差大;制備的材料結(jié)構(gòu)疏松等。改進(jìn)措施:采取起始原料中加入稀釋劑等控制反應(yīng)速度的方法,采用與壓力燒結(jié)等相結(jié)合的方法致密化。2.SHS色料的應(yīng)用范圍
在大多數(shù)情況下, 生產(chǎn)什么樣的色料, 首先要考慮的是生產(chǎn)成本問題。SHS 過程點(diǎn)火溫度較低, 熱過程時(shí)間短, 相對(duì)傳統(tǒng)方法成本已經(jīng)低得多, 而現(xiàn)代色料生產(chǎn)工藝還可以進(jìn)一步降低成本。研究表明, 許多色料的原料可以采用天然礦物及經(jīng)過一定加工的工業(yè)生產(chǎn)廢渣, 通過SHS 過程可成功生產(chǎn)出許多色料。天然礦物包括各種含硫酸鹽和硫化物的礦物、各種氧化物的混合物和碳酸鹽礦物, 例如: 鋁釩土、大理石、黃鐵礦、含鉻的礦物和各種工業(yè)廢渣;如鉛、鉻、鋁工業(yè)的副產(chǎn)品,這些原料中的天然著色離子經(jīng)過熱處理, 可以提高呈色能力。人們還研究了這些色料在釉、陶瓷以及各種油漆、塑性涂料、塑料中的應(yīng)用情況(圖3), 發(fā)現(xiàn)經(jīng)過熱處理, 從鉛廢渣和鐵廢渣中獲得原料在釉、涂料和塑料中的顏色譜線是相似的。研究表明, 用各種鋁釩土礦及含鋁、含鐵的工業(yè)廢渣作原料能生產(chǎn)較理想的色料。
3、水熱法的優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)措施是什么? 水熱法缺點(diǎn):設(shè)備成本高、壓力容器危險(xiǎn)系數(shù)大,不易進(jìn)行攪拌等。改進(jìn)措施:進(jìn)行磁力攪拌等
4、S-G法的優(yōu)、缺點(diǎn)是什么?
優(yōu)點(diǎn):(1)該方法的最大優(yōu)點(diǎn)是制備過程溫度低。(2)溶膠-凝膠法增進(jìn)了多元組分體系的化學(xué)均勻性。(3)溶膠-凝膠反應(yīng)過程易于控制,可以實(shí)現(xiàn)過程的完全而精確的控制,可以調(diào)控凝膠的微觀結(jié)構(gòu)。(4)該法制備材料摻雜的范圍寬(包括摻雜的量和種類),化學(xué)計(jì)量準(zhǔn)確且易于改性。(5)Sol-Gel制備技術(shù)制備的材料組分均勻、產(chǎn)物的純度很高。(6)在薄膜制備方面,Sol-Gel工藝更顯出了獨(dú)特的優(yōu)越性。(7)在一定條件下,溶膠液的成纖性能很好,因此可以用以生產(chǎn)氧化物,特別是難熔氧化物纖維。(8)可以得到一些用傳統(tǒng)方法無法獲得的材料。(9)溶膠-凝膠法從溶膠出發(fā),從同一種原料出發(fā),通過簡(jiǎn)單反應(yīng)過程,改變工藝即可獲得不同的制品。(10)是化學(xué)過程比較簡(jiǎn)單、原料成本低、燒結(jié)后無有機(jī)殘?jiān)?/p>
缺點(diǎn):(1)所用原料可能有害。
由于溶膠-凝膠技術(shù)所用原料多為有機(jī)化合物,成本較高,而且有些對(duì)人們的健康有害(若加以防護(hù)可消除)。(2)反應(yīng)影響因素較多。
反應(yīng)涉及大量的過程變量,如PH值、反應(yīng)物濃度比、溫度、有機(jī)物雜質(zhì)等會(huì)影響凝膠或晶粒的孔徑(粒徑)和比表面積,使其物化特性受到影響,從而影響合成材料的功能性。(3)工藝過程時(shí)間較長(zhǎng)。
有的處理過程時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1~2月
(4)所得到半成品制品容易產(chǎn)生開裂。這是由于凝膠中液體量大,干燥時(shí)產(chǎn)生收縮引起。
(5)所得制品若燒成不夠完善,制品中會(huì)殘留細(xì)孔及OH-或C,后者易使制品帶黑色。(6)采用溶膠-凝膠法制備薄膜或涂層時(shí),薄膜或涂層的厚度難以準(zhǔn)確控制,另外薄膜的厚度均勻性也很難控制。(7)在凝膠點(diǎn)處粘度迅速增加。
8)通常要獲得沒有絮凝的均勻溶膠,對(duì)于含有許多金屬離子的體系來講,也是一件困難的事情
(9)對(duì)制備玻璃陶瓷材料而言溶膠-凝膠方法不能擴(kuò)大玻璃的形成范圍,反而多少有些限制
5、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)S-G法制備中國紅色料的工藝流程,并標(biāo)注主要工藝控制參數(shù)
通過正交試驗(yàn)得出: 溶膠-凝膠法制備鋯鐵紅色料的最佳著色劑為 FeSO4·7H2O,最佳礦化劑為L(zhǎng)iCl,理想Si/Zr 摩爾比為1:1;并且通過兩個(gè)單因素實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步確定了著色劑最佳用量(x=Fe3+/TEOS, 摩爾比)為0.15, 礦化劑用量(Li+/TEOS, 摩爾比)為0.15。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明: pH 值為
1、加水量(R=H2O/TEOS, 摩爾比)為
1、TEOS 濃度為0.2mol/L 時(shí), 色料呈色最優(yōu)
6.介紹化學(xué)沉淀法合成一種顏料的工藝
化學(xué)共沉淀法制備陶瓷顏料是在含二種或多種構(gòu)晶離子的可溶性金屬鹽中,加入合適的沉淀劑形成不溶性化合物,或與氫氧化物作用生成沉淀的水合配合物或形成復(fù)雜的多核配合物,然后經(jīng)過過濾、洗滌、干燥、煅燒等后處理得到顏料的方 法。其基本工藝流程為:
7.什么是離子液體微乳液
8、為什么過渡元素和稀土元素大多能夠呈色?
過渡金屬元素如鐵、銅、鉻、釩等,由于存在4s1~23dx型的電子結(jié)構(gòu),它們最外層的s層、次外層的d層、甚至自外數(shù)第三層的f層上均未充滿電子(除Ⅷ,副族),這些未成對(duì)的電子不穩(wěn)定,容易在次亞層之間發(fā)生躍遷,躍遷所需的能量剛好是可見光區(qū)域內(nèi)光子所具有的能量,故能選擇性地吸收各種可見光
9、簡(jiǎn)述兩種(S-G、微乳液、SHS、水熱法)方法合成陶瓷色料(材料)的原理
SHS 色料原料是各種鹽類、金屬和氧化物的混合物, 在5~ 10MPa 的壓 力下制成圓柱狀或其它形狀, 樣品在爐中以500~ 900e 的溫度預(yù)熱數(shù)分鐘, 依靠鋁熱或環(huán)境溫度進(jìn)入SHS 初反應(yīng)階段。由于反應(yīng)是放熱反應(yīng), 樣品燃燒溫度可達(dá)2000 e , 系統(tǒng)中各組分能支持反應(yīng)持續(xù)數(shù)分鐘。反應(yīng)中燃燒波在樣品中迅猛推進(jìn), 使原料瞬間轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品, 通過控制反應(yīng)過程中燃燒波的傳播速度和燃燒溫度以及控制原材料粒度、分散度、純度、組分類型可以合成具有理想顏色和亮度的各種色料。最后將燃燒后的塊狀顏料碾碎成一定細(xì)度的粉末, 即為用于陶瓷生產(chǎn)的具有高溫穩(wěn)定性的理想色料。基本的反應(yīng)機(jī)理:溶解一沉淀機(jī)理。水熱法常用氧化物或氫氧化物作為前驅(qū)物,在加熱過程中的溶解度隨溫度升高而增大,最終導(dǎo)致溶液過飽和,并逐步形成更穩(wěn)定的新相
第五篇:陶瓷鑒賞期末答案范文
一、名詞解釋(30分),共6題,每題5分。
1、陶:用黏土燒制的器物。
瓷:用高嶺土燒成的一種質(zhì)料,所做器物比陶器細(xì)致而堅(jiān)硬。
陶瓷:陶瓷是以粘土為主要原料以及各種天然礦物經(jīng)過粉碎混煉、成型和煅燒制得的材料以及各種制品。人們把一種陶土制作成的在專門的窯爐中高溫?zé)频奈锲方刑沾桑沾墒翘掌骱痛善鞯目偡Q。
2、唐三彩瓷:盛行于唐代的陶器,以黃、褐、綠為基本釉色,后來人們習(xí)慣地把這類陶器稱為“唐三彩”。“唐三彩”是一種低溫釉陶器,在色釉中加入不同的金屬氧化物,經(jīng)過焙燒,便形成淺黃、赭黃、淺綠、深綠、天藍(lán)、褐紅、茄紫等多種色彩,但多以黃、褐、綠三色為主。
3、青花瓷:又稱白地青花瓷,常簡(jiǎn)稱青花,以鈷礦作為顏料繪于生胎表面,施以透明釉,在高溫下一次燒成的藍(lán)色彩飾的釉下彩瓷器。
釉里紅瓷:釉里紅瓷是元代中期景德鎮(zhèn)的重要發(fā)明之一。制作工序與同時(shí)代的青花瓷大體相同。它是以氧化銅作著色劑,于胎上繪畫紋飾后,罩施透明釉,在高溫還原焰氣氛中燒成。因紅色花紋在釉下,故稱釉里紅瓷。
4、五彩:五彩是瓷器釉上彩繪方法的一種。它不一定五彩皆備,但畫面中紅、綠、黃三色是必不可少的。始于明代宣德年間的五彩,以嘉靖、萬歷時(shí)的產(chǎn)品為代表。由于當(dāng)時(shí)尚無釉上藍(lán)彩,在需用藍(lán)色時(shí),都以釉下青花代之,所以又稱其為“青花五彩”。
斗彩:斗彩也稱豆彩,斗彩創(chuàng)燒于明成化時(shí)期,是釉下彩(青花)與釉上彩相結(jié)合的一種裝飾品種。先在胎上畫好圖案的青花部分,罩上透明釉,入窯焙燒;燒成后,在留出的空白處用低溫彩料填繪,再入烘爐中烘烤,取得釉下青花和釉上彩繪斗艷爭(zhēng)奇的藝術(shù)效果,即成斗彩。
琺瑯彩:釉上彩品種之一,將金屬胎畫琺瑯的琺瑯彩料,移植到瓷胎上,是一種瓷器裝飾技法,是非常名貴的釉上彩。色澤鮮艷明麗,畫工精致。
粉彩:粉彩也叫“軟彩”,是釉上彩的一個(gè)品種。一種線條纖秀、畫面工整、色彩柔和、絢麗粉潤(rùn)、形象逼真的傳統(tǒng)陶瓷釉上彩裝飾。素三彩:素三彩瓷是瓷器釉上彩品種之一,是以黃、綠、紫三色為主的瓷器,其實(shí)并不限于此三色,但不用紅色。其制作方法是在高溫?zé)傻乃卮商ド嫌貌视蕴钤谝芽虅澓玫募y樣內(nèi),再經(jīng)低溫?zé)伞?/p>
5、紫砂陶:用質(zhì)地細(xì)膩、含鐵量較高的特種黏土制成的,呈色以赤褐為主,質(zhì)地較堅(jiān)硬的無釉精陶制品。
6、骨質(zhì)瓷:骨質(zhì)瓷簡(jiǎn)稱骨瓷,學(xué)名骨灰瓷,是以動(dòng)物的骨炭、粘土、長(zhǎng)石和石英為基本原料,經(jīng)過高溫素?zé)偷蜏赜詿齼纱螣贫傻囊环N瓷器。
二、簡(jiǎn)答題(30分),共3題,每題10分。
1、簡(jiǎn)述秦漢時(shí)期我國陶瓷的主要成就?
瓦當(dāng):屋檐最前端的一片瓦為瓦當(dāng),瓦面上帶著有花紋垂掛圓型的擋片。瓦當(dāng)?shù)膱D案設(shè)計(jì)優(yōu)美,字體行云流水,極富變化,有云頭紋、幾何形紋、饕餮紋、文字紋、動(dòng)物紋等等,為精致的藝術(shù)品。
漢磚:漢磚上的雕飾,包羅萬象,繁復(fù)美觀。無論是彩繪或是浮雕圖像都生動(dòng)活潑,線條靈活;其中表現(xiàn)的故事都是當(dāng)時(shí)社會(huì)的縮影。自古以來,我國社會(huì)崇尚厚葬,陶器可久藏不朽,成了最好的陪葬品,有模型房舍、樂器、鳥獸、以及人俑,秦漢時(shí)期的兵馬俑最為有名,最近陸續(xù)出土狻為考古學(xué)者重視。
兵馬俑:兵馬俑多用模塑結(jié)合的方法制成,先用陶模作出初胎,再覆蓋一層細(xì)泥進(jìn)行加工刻劃加彩,有的是先燒後接,有的是先接再燒,火候均勻、色澤單純、硬度很高。
鉛釉陶:鉛釉陶是漢代陶藝的一種創(chuàng)新,有黃、褐、綠等色,綠釉較為流行,以鉛為釉的基礎(chǔ),加上少許的氧化 就可得到青綠色,熔點(diǎn)低只 燒攝氏七百到八百度,必且可以薄薄的勻掛在胎上。在南方也盛產(chǎn)青釉陶,火度高,釉質(zhì)較硬,也是后來發(fā)展青瓷的開端。東漢的中后期就有了青瓷,使用「龍窯」提高窯溫,也選用一般瓷器使用的高嶺土。
2、簡(jiǎn)述紫砂陶的制備過程。
答:紫砂壺制作過程大致包括預(yù)備、制作、燒制和后續(xù)工序四個(gè)過程:
一、紫砂壺制作過程預(yù)備(包括預(yù)備工具、泥料、造型預(yù)備)紫砂壺制作過程1:紫砂壺泥料預(yù)備
首先是從礦中挖泥,從礦層開挖出來的紫泥,俗稱生泥,泥似塊狀巖石;生泥出來后需天然分化,然后破碎、碾細(xì),并用60目篩子篩選;再手工或機(jī)械練泥。手工練泥很辛勞,后來改用雷蒙機(jī),但用機(jī)器輕易損傷泥料。紫砂壺制作過程2:工具預(yù)備
工具本身也在不斷地創(chuàng)造,以下所列的只是長(zhǎng)期發(fā)展下來大家都用的工具中的一部門。善用工具是做好茶壺的一個(gè)先決前提。
主要包括泥凳(工作臺(tái)),搭子(打泥條等),拍子(打身筒等)、尖刀、矩車(做圓形泥片)、線梗(光滑各種裝飾線條的工具)、明針(即牛角片,光滑表面)等。紫砂壺制作過程3:造型預(yù)備
做茶壺前一定要想好要做的茶壺是什么樣的,就象畫一幅畫,一定要先想好,可以畫一些草圖、作一些計(jì)算。另一種成型的方法是用印模,假如采用這種方法,需要在設(shè)計(jì)后做出模具,用印模的方法是可以大量出產(chǎn)統(tǒng)一個(gè)設(shè)計(jì)。
二、紫砂壺制作過程之制作
紫砂器成型的主要方法是手工捏作、印模。兩者都是先做好各個(gè)部件,再把各個(gè)部件粘在一起,再進(jìn)行表面精加工,特別是接口部門的加工。就手工捏作,對(duì)圓形的茶壺其壺身用“拍身筒”的方法,該法不同與我們?cè)谔瞻芍谐R姷摹袄鳌钡姆椒ā?duì)方形(包括四方、六方等)的茶壺其壺身用“鑲身筒”的方法。基本過程包括:
紫砂壺制作過程1:把泥塊打成厚薄平均的泥片,俗稱打泥條、打泥片等 紫砂壺制作過程2:做壺身,此處就分為“拍身筒”和“鑲身筒”兩法,還有模型法等
紫砂壺制作過程3:做壺手把、壺嘴、壺蓋等 紫砂壺制作過程4:精加工 紫砂壺制作過程5:有些還要加一些裝飾,如貼花、繪畫、刻字等
三、紫砂壺制作過程燒制
做好的茶壺首先要陰干,大概要兩三天左右。器坯陰干后裝匣缽進(jìn)窯燒制。現(xiàn)在一般用地道窯進(jìn)行燒制,古代一直用龍窯燒制,解放后開始用倒焰窯。
四、紫砂壺制作過程后續(xù)工序
紫砂器燒成后還要有的還需磨光上蠟,有的還要拋光包銅、金銀絲鑲嵌等工序。
3、簡(jiǎn)述骨質(zhì)瓷的特點(diǎn)?
答:
1、外觀美:瓷質(zhì)細(xì)膩通透,器型美觀典雅,彩面潤(rùn)澤光亮,花面多姿多彩。
2、檔次高:產(chǎn)生于英國,長(zhǎng)期以來是英國皇家和貴族的專用瓷,是目前唯一世界上公認(rèn)的高檔瓷種,兼有使用和藝術(shù)的雙重價(jià)值,是權(quán)利和地位的象征,號(hào)稱瓷器之王。
3、工藝精:二次燒成,工藝復(fù)雜,只有英國,中國,日本,德國,俄羅斯,泰國有生產(chǎn)。骨質(zhì)瓷質(zhì)地輕巧、細(xì)密堅(jiān)硬(是日用瓷器的兩倍)、不易磨損及破裂、180℃與20℃水中熱交換一次不裂,吸水率低于0.003%。
4、健康品:制作骨質(zhì)瓷主要選擇動(dòng)物的骨炭,骨質(zhì)瓷花面裝飾與釉面熔為一體,不含對(duì)人體有害的鉛與鎘,可稱的上是真正的“綠色環(huán)保瓷器”,長(zhǎng)期使用對(duì)人體健康有益。
三、論述題(40分),共3題,共40分。
1、宋代十大名窯?其產(chǎn)品各有何特點(diǎn)?(10分)
答:鈞窯:鈞瓷以胎質(zhì)堅(jiān)固敦實(shí),造型端莊典雅、釉色艷麗絕倫、氣質(zhì)含蓄雍容而獨(dú)步天下,是世界瓷林之首。
汝窯:產(chǎn)品特征:一是釉色為“天青色”;二是胎質(zhì)細(xì)膩如香灰;三是釉面帶有細(xì)紋“開片”;四是圈足包釉。
官窯:一是釉厚胎薄,有“釉厚如凝脂”的說法;二是“紫口鐵足”;三是器身有大開片。
哥窯:黑胎厚釉,紫口鐵足,釉面開大小紋片。
定窯:它是宋代燒白瓷的一個(gè)巨大瓷窯體系。其白瓷馳名中外,白中帶有象牙黃。耀州窯:(陜西銅川)耀州窯系是北方一個(gè)巨大的燒造青瓷的窯系,耀州窯系最突出的成就是圖案裝飾。產(chǎn)品精美,胎骨很薄,釉層勻凈;
磁州窯:(河北彭城)以磁石泥為坯,所以瓷器又稱為磁器。磁州窯多生產(chǎn)白瓷黑花的瓷器;
景德鎮(zhèn)窯:產(chǎn)品質(zhì)薄色潤(rùn),光致精美,白度和透光度之高被推為宋瓷的代表作品之一;
龍泉窯:產(chǎn)品多為粉青或翠青,釉色美麗光亮;越窯燒制的瓷器胎薄,下巧細(xì)致,光澤美觀;
建窯:建窯所生產(chǎn)的黑瓷是宋代名瓷之一,黑釉光亮如漆;
2、在日常生活中,我們賞析陶瓷時(shí),通常注意哪幾個(gè)方面?(瓷質(zhì),年代、裝飾、造型等)舉例說明。(20分)
答:在賞析的時(shí)候應(yīng)注意一下幾點(diǎn):
一、應(yīng)看造型,人們最易被色彩打動(dòng),而輕視造型本身。作為一種三維空間的藝術(shù)形式,造型的本身就能體現(xiàn)出一種精神。或圓潤(rùn)、或挺拔、或纖秀、或雄強(qiáng)、或文儒、或豪放。造型雖是由簡(jiǎn)單的線條組成,但提供給人們的想像力卻是無窮無盡的。
二、裝飾效果,要看裝飾是否與造型統(tǒng)一,更要看裝飾本身是否新穎和有創(chuàng)造性。好的瓷器裝飾應(yīng)是在任何一個(gè)角度都能給人以效果的完整性,而不是有些畫面太擠,有些畫面太空。
三、看色澤,青花是否純凈幽遠(yuǎn),豐富潤(rùn)澤,釉里紅是否紅而不俗,層次多變,釉色是否亮麗瑩透,無斑點(diǎn)瑕疵。
舉例:唐三彩,唐三彩是唐代的一種低溫釉彩陶器。距今已有1300多年的歷史。在中國陶瓷史上,猶如藝苑奇葩,一支獨(dú)秀。“三”字本是泛指多色,主要以紅、綠、白或綠、黃、藍(lán)三種顏色為主。唐三彩用白色黏土做胎,用含銅、鐵、鈷、錳等元素的礦物作釉料色劑,經(jīng)過約800度的溫度燒制而成。造型典雅優(yōu)美、端莊古樸、形象惟妙惟肖、生動(dòng)傳神、線條自然流暢、賦予濃郁的生活氣息。
3、淺談學(xué)習(xí)此門課程的意義及收獲?(10分)
答:在學(xué)習(xí)這門課前只是對(duì)陶瓷美麗的花色、精細(xì)的做工所吸引,對(duì)于陶瓷有關(guān)的其他知識(shí)相知甚少,然而通過對(duì)中國陶瓷史這門選修課的學(xué)習(xí),對(duì)陶瓷有了較深層次的了解,增加了我對(duì)陶瓷的興趣。
通過這門課我學(xué)到了陶瓷的基礎(chǔ)知識(shí)、中國陶瓷發(fā)展史和古陶瓷鑒定的基本方法與要領(lǐng)。此外,上課過程中通過看視頻也讓我看到了陶瓷的制作過程。其中通過老師講解陶瓷基礎(chǔ)知識(shí),讓我了解到了陶瓷的概念、陶與瓷的區(qū)別、陶瓷的基本構(gòu)成與原料,以及我國傳統(tǒng)制瓷工藝等內(nèi)容。
通過老師的講述商周原始瓷、漢代、六朝、隋唐、宋代、元代、明代、清代等各時(shí)期陶瓷的概況,以及各時(shí)期陶瓷的特點(diǎn)與成就,讓我對(duì)陶瓷在不同時(shí)期的發(fā)展有了更深刻的了解。例如:唐代的唐三彩,秦朝的兵馬俑,秦磚漢瓦的由來及含義,宋代十大名窯以及產(chǎn)其品的特點(diǎn)等等。
通過學(xué)習(xí)這門課我還對(duì)陶瓷的特點(diǎn)了解了很多,并淺略的學(xué)到了日常生活中鑒別陶瓷的常識(shí),應(yīng)注意的方面。
總之,選修中國陶瓷史這門課讓我對(duì)陶瓷有了更深的了解,增加了我的課外知識(shí),加深了我對(duì)陶瓷的興趣,并且老師認(rèn)真負(fù)責(zé),對(duì)我來說收獲還是很大的。所以作為大學(xué)生不僅要學(xué)好專業(yè)知識(shí),多學(xué)點(diǎn)課外知識(shí)也是非常必要的。