Hin­wei­se

Lern­Job: Brän­de lö­schen und ver­hü­ten

Hin­wei­se für die Lehr­kraft

3.1.4 (7)     Me­tho­den des Feu­er­lö­schens durch­füh­ren und er­klä­ren (Ver­bren­nungs­be­din­gun­gen)

Durch­füh­rungs­va­ri­an­ten

Zeit­be­darf

Hin­wei­se zu den Ex­pe­ri­men­ten

Die Num­me­rie­rung der Ex­pe­ri­men­te (V1 – V4, BAU) be­zieht sich auf die Num­me­rie­rung im  8-sei­ti­gen Lern­Job.

All­ge­mei­ne Si­cher­heits­hin­wei­se:

Bei allen Ex­pe­ri­men­ten sind grund­sätz­lich Schutz­bril­len zu tra­gen!

Es emp­fiehlt sich zum Ent­zün­den lange Streich­höl­zer (10cm) zu ver­wen­den und den Schü­ler/innen für die ab­ge­brann­ten Streich­höl­zer ein klei­nes Be­cher­glas mit Was­ser be­reit­zu­stel­len. Ge­wöhn­li­che Feu­er­zeu­ge sind nicht emp­feh­lens­wert.

Die hier und di­rekt auf dem Ma­te­ri­al an­ge­ge­be­nen Hin­wei­se sind un­be­dingt zu be­ach­ten. Je nach Größe und ex­pe­ri­men­tel­lem Ge­schick der Lern­grup­pe muss die Lehr­kraft ge­eig­ne­te zu­sätz­li­che Si­cher­heits-maß­nah­men pla­nen und um­set­zen.

V1: Glimm­span­pro­be

Die Glimm­span­pro­be wird im Bio­lo­gie- und Che­mie­un­ter­richt zum Nach­weis von Sau­er­stoff ge­nutzt. In dem Kon­text hier soll vor allem ge­zeigt wer­den, dass der Holz­span in einer sau­er­stoff­rei­chen Um­ge­bung viel „bes­ser“ (schnel­ler) ver­brennt als in ge­wöhn­li­cher Luft und dass der Sau­er­stoff selbst sich nicht ent­zün­det.

Glimm­span­pro­ben sind in vie­len Bio­lo­gie- und Che­mie-Schul­bü­chern be­schrie­ben, z.B. in

➤    „Focus Che­mie, Band 1“,  Cor­nel­sen-Ver­lag, Ber­lin, 2006, S. 95, V2
☛ GBU: Eine ge­eig­ne­te GBU ist dem­entspre­chend von Sei­ten des Cor­nel­sen-Ver­lags do­ku­men­tiert wor­den. Sie dient als Vor­la­ge für die von der ZPG be­reit­ge­stell­ten GBU im Ma­te­ri­al.

V2: Ent­zün­den von Ei­sen­wol­le

Zur Über­ra­schung vie­ler Schü­ler/innen „brennt“ Ei­sen­wol­le im Ge­gen­satz zu einem Ei­sen­na­gel. Al­ler­dings han­delt es sich hier­bei nicht um ein „Ver­bren­nen“ im be­kann­ten Sinne, d.h. es bil­det sich kein Gas, das dann mit Flam­men­er­schei­nung brennt, son­dern die Ei­sen­wol­le „ver­glüht“.  

Ver­su­che die­ser Art wer­den auch im Che­mie-An­fangs­un­ter­richt durch­ge­führt, z.B. in

➤    „Ele­men­te Che­mie 1“, Ernst-Klett-Ver­lag, Stutt­gart, 2007, S. 83, V2

dann je­doch mit grö­ße­rem Fokus auf die Frage der Mas­sen­ver­än­de­run­gen bei che­mi­schen Re­ak­tio­nen.

☛ GBU: Eine ge­eig­ne­te GBU ist dem­entspre­chend von Sei­ten des Klett-Ver­lags er­stellt wor­den. Sie dient als Vor­la­ge für die von der ZPG be­reit­ge­stell­ten GBU im Ma­te­ri­al.
Es fällt Schü­ler/innen meist schwer, das Ver­glü­hen der Ei­sen­wol­le als „echte Ver­bren­nung“ zu ak­zep­tie­ren. Als Er­gän­zung kann es daher sinn­voll sein, das Ex­pe­ri­ment auch mit Watte durch­zu­füh­ren. Eine zu­sam­men­ge­drück­te „Wat­te­ku­gel“ brennt viel schwer­fäl­li­ger als ein auf­ge­lo­cker­ter Wat­te­bauch. Wenn sich der Wat­te­bausch mit dem flüs­si­gen Wachs der Kerze tränkt, kann schnell eine un­über­sicht­li­che Si­tua­ti­on ent­ste­hen. Daher ist die­ser Ver­such nur durch die Lehr­kraft durch­zu­füh­ren, z.B. wenn eine Schü­ler­grup­pe auf den Vor­schlag „Frag mal dei­nen Leh­rer/deine Leh­re­rin“ ein­geht.

V3: Lö­schen einer Ker­zen­flam­me mit Kup­fer­draht

Hier­bei han­delt es sich um einen sehr be­kann­ten und für Schü­ler/innen er­staun­li­chen Ver­such, der in vie­len Schul­bü­chern the­ma­ti­siert wird, z.B.

➤   „Che­mie heute SI“, Wes­ter­mann Schro­edel Dies­ter­weg Schö­ningh Wink­lers GmbH, Braun­schweig, 2013, S. 79, C2

ZPG BNT 2017

Das Er­lö­schen der Ker­zen­flam­me ist durch die gute Wär­me­lei­tung des Kup­fer­drah­tes zu er­klä­ren, die ein Un­ter­schrei­ten der Flamm­tem­pe­ra­tur am Docht der Kerze be­wirkt.

Für den Ver­such emp­fiehlt sich eine Kerze mit gro­ßer Flam­me. Es ist dar­auf zu ach­ten, dass das „Auf­stül­pen“ der Spi­ra­le auf die Flam­me schnell und be­stimmt ge­schieht, damit sich der Kup­fer­draht nicht er­wär­men kann. Au­ßer­dem darf die Flam­me na­tür­lich nicht durch Er­sti­ckung oder durch Ein­drü­cken des Doch­tes in flüs­si­ges Wachs ge­löscht wer­den. 

☛ GBU: Da aus Sicht der ZPG bei die­sem Ex­pe­ri­ment nur eine ge­rin­ge Ge­fähr­dung vor­liegt, ist keine Do­ku­men­ta­ti­on der GBU er­for­der­lich (vgl. RiSU I-3.4.1).

V4: Lö­schen mit Koh­len­stoff­di­oxid / BAU: Bau eines ein­fa­chen Feu­er­lö­schers

Die Re­ak­ti­on von Na­tron (Na­tri­um­hy­dro­gen­c­ar­bo­nat, NaHCO₃) und Zi­tro­nen­säu­re(ver­ein­facht: H₃Cit)  in wäss­ri­ger Lö­sung lässt sich fol­gen­der­ma­ßen for­mu­lie­ren:

3 NaHCO₃ (aq)  +   H₃Cit (aq)   →  Na₃Cit (aq)   +  3 H₂O   +   3 CO₂

Mit einer Na­tron­por­ti­on der Masse 5g könn­ten dem­nach idea­ler­wei­se 4,2 g Zi­tro­nen­säu­re um­ge­setzt wer­den. Aus Grün­den einer ver­ein­fach­ten Por­tio­nie­rung wer­den aber beim Feu­er­lö­scher eben­falls 5g Zi­tro­nen­säu­re ein­ge­setzt.

Als Ei­sen­hül­se wurde eine auf­ge­säg­te Sah­ne­kap­sel aus Eisen ver­wen­det.

☛ GBU: Da aus Sicht der ZPG so­wohl beim Ex­pe­ri­ment als auch beim Bau und der In­be­trieb­nah­me des Feu­er­lö­schers nur eine ge­rin­ge Ge­fähr­dung vor­liegt, ist keine Do­ku­men­ta­ti­on der GBU er­for­der­lich (vgl. RiSU I-3.4.1).

Hin­wei­se: Her­un­ter­la­den [docx][7 MB]

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Wei­ter zu Lern­job (8 Sei­ten)