Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form. Auszug aus: Die Außerirdischen sind da! - Eine Einführung ins Thema Verbrennung
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- Werner Schwarz
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1 Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form Auszug aus: Die Außerirdischen sind da! - Eine Einführung ins Thema Verbrennung Das komplette Material finden Sie hier: School-Scout.de
2 V Chemische Reaktionen 8. Einführung ins Thema Verbrennung (Kl. 7 9) 1 von 22 Die Außerirdischen sind da! Eine Einführung ins Thema Verbrennung Ein Beitrag von Renate Ruhwinkel, Marl und Britta Vollmer, Dortmund Mit Illustrationen von Julia Lenzmann, Stuttgart Schon immer waren Menschen vom Feuer fasziniert und gleichzeitig existiert auch eine Urangst vor Feuer. Diese Tatsachen für den Unterricht nutzbar zu machen, ist durch das Thema Verbrennung möglich. Die Schüler lernen den Vorgang der Verbrennung anhand einer Stationenarbeit kennen und können ihn als chemische Reaktion erklären. Dabei erfahren sie die Zusammensetzung der Luft sowie wichtige Eigenschaften der Gase Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid. Das Thema Verbrennung begegnet einem oft im Alltag so wie hier am Lagerfeuer. Foto: Thinkstock/Photodisc Mit vielen Versuchen für den Anfangsunterricht! Das Wichtigste auf einen Blick Klassen: 7 9 Dauer: 6 Stunden (Minimalplan: 4) Kompetenzen: Die Schüler beschreiben den Vorgang einer Verbrennung. führen selbstständig Versuche durch und dokumentieren ihre Ergebnisse. üben sich in Kooperation und Zusammenarbeit mit ihren Mitschülern. Versuche: Stationenlernen als Forscherteam (SV) Wir bauen einen CO 2 -Löscher (SV) Wir bauen einen Schaumlöscher (SV) Übungsmaterial: Schnell wie die Feuerwehr Rund um die Verbrennung bist du fit?
3 2 von Einführung ins Thema Verbrennung (Kl. 7 9) Chemische Reaktionen V Was Sie zum Thema wissen müssen Wann entsteht Feuer? Damit etwas verbrennen kann und Feuer entsteht, müssen drei Bedingungen erfüllt sein: 1. das Vorhandensein brennbarer Stoffe, 2. die Anwesenheit von Sauerstoff und 3. das Erreichen der Zündtemperatur des brennbaren Stoffes. Je höher der Zerteilungsgrad eines Stoffes ist, desto leichter entzündlich ist dieser. Der Zerteilungsgrad gibt das Verhältnis der Oberfläche eines Stoffes zu seinem Volumen an. Am Beispiel Holzspäne (hoher Zerteilungsgrad) versus Holzscheit (niedriger Zerteilungsgrad) lässt sich das anschaulich erklären: Die Holzspäne fangen schneller Feuer als der Holzscheit. Brennstoffe, welche im Alltag eine große Rolle spielen, sind beispielsweise Wachs, Kohle, Erdöl und Holz. Alle brennbaren Stoffe werden in fünf Brandklassen (A F) eingeteilt. Jede Brandklasse repräsentiert dabei eine Stoffeigenschaft: Brände von festen Stoffen (Brandklasse A), Brände von flüssigen oder flüssig werdenden Stoffen (Brandklasse B), Brände von Gasen (Brandklasse C), Brände von Metallen (Brandklasse D) und Fettbrände (Brandklasse F). Die Verbrennung eine chemische Reaktion Bei einer Verbrennung handelt es sich um eine Oxidation, bei welcher Wärme frei wird, also um eine exotherme Reaktion. Der Brennstoff reagiert mit dem Sauerstoff. Als Produkte entstehen Kohlenstoffdioxid (CO 2 ) und Wasserdampf (H 2 O) sowie je nach Brennstoff weitere Abgase. Bei einer Kerze funktioniert der Brennprozess so, dass das Wachs flüssig wird und am Docht hochsteigt. Dort verdampft es und verbrennt an der Dochtspitze. Um zu verbrennen, muss Wachs gasförmig werden. Beim Brennen wird die Kerze leichter, da der Brennstoff Wachs verbrennt und gasförmige Stoffe entstehen. Eine Flamme besteht aus verschiedenen Zonen, welche sich in Temperatur und Farbe unterscheiden. Von innen nach außen bezeichnet man diese Zonen als Flammenkern (800 C), Flammenmantel (1400 C) und Flammensaum ( C) (Quelle: inhalt/basic-1/am-anfang-war-das-feuer/verbrennung-eine-chemische-reaktion.html). Den Brand löschen Um einen Brand zu löschen, muss man die Temperatur des Brennstoffes unter dessen Zündtemperatur bringen. Dazu reicht in den meisten Fällen Wasser aus. Handelt es sich jedoch um Stoffe, welche eine geringere Dichte als Wasser haben, werden dem Wasser Schaumbildner zugesetzt. Schaum legt sich dann auf den brennbaren Stoff, kühlt ab und erstickt den Brand. Daneben gibt es auch noch Kohlenstoffdioxid-Löscher und Pulverlöscher, welche auf dem Ersticken der Flamme basieren. Vorschläge für Ihre Unterrichtsgestaltung Voraussetzungen der Lerngruppe Für die Durchführung der Schülerversuche sollten die Schülerinnen und Schüler* bereits sicher im selbstständigen Durchführen von Experimenten sein. Zudem ist ein Grundwissen über Stoffe und deren Eigenschaften sinnvoll. * Im weiteren Verlauf wird aus Gründen der besseren Lesbarkeit nur Schüler verwendet.
4 V Chemische Reaktionen 8. Einführung ins Thema Verbrennung (Kl. 7 9) 3 von 22 Aufbau der Unterrichtseinheit Die Unterrichtseinheit beginnt mit einem Comic auf der Farbfolie M 1, der die Geschichte einer fiktiven Landung eines Raumschiffs aus einem anderen Teil des Weltalls erzählt. Die Außerirdischen wollen den für sie fremden Planeten Erde erkunden und stellen fest, dass es auf der Erde ein Phänomen gibt, das ihnen fremd ist: das Feuer bzw. die Verbrennung. Nun werden Forscherteams auf die Erde geschickt, welche zu verschiedenen Fragen auf den Arbeitsblättern M 2 M 6 Antworten finden sollen, indem kleine Experimente durchgeführt werden. Die Schüler werden aufgefordert, die Rolle der Forscherteams zu übernehmen und als solche die Fragen zu beantworten. Dies geschieht während des Stationenlernens, sodass jede Schülergruppe in die Rolle jedes Forscherteams schlüpfen wird. Im Anschluss an diese Einheit soll das Thema Brandbekämpfung aufgegriffen werden. Mithilfe des Arbeitsblattes M 7 soll den Schülern zunächst die Theorie beigebracht werden. Anschließend kann das Gelernte mithilfe der zwei Schülerversuche M 8 und M 9 demonstriert werden. Zum Ende der Einheit überprüft die Klasse ihr Wissen rund um das Thema Verbrennung mithilfe des Selbst-Tests M 10. Üben Angebote zur Differenzierung Für die Stationen 1 (M 2), 2 (M 3), 4 (M 5) und 5 (M 6) steht Ihnen als Zusatzmaterial auf CD ( ) jeweils eine Variante auf höherem Niveau zur Verfügung. Ideen für die weitere Arbeit Aufbauend auf diese Einheit können Redoxreaktionen oder weitere chemische Reaktionen durchgenommen werden. Diese Kompetenzen trainieren Ihre Schüler Die Schüler beschreiben den Vorgang einer Verbrennung. nennen die Voraussetzungen, welche für einen Brand erfüllt sein müssen. erläutern, mit welchen Methoden ein Feuer gelöscht werden kann. führen selbstständig Versuche durch und dokumentieren ihre Ergebnisse. ordnen und strukturieren neu erlernte Sachverhalte sinnvoll. üben sich in Kooperation und Zusammenarbeit mit ihren Mitschülern.
5 4 von Einführung ins Thema Verbrennung (Kl. 7 9) Chemische Reaktionen V Medientipps Literatur Latorre, Sabine; Naber, Annerose: Das kreative Sachbuch Feuer (Lernmaterialien). ALS-Verlag. Dietzenbach Das Buch ist zwar für den Sachunterricht der Grundschule entworfen, hält aber auch für ältere Schüler einige schöne Anregungen zum Thema bereit. Filme Feuer und Verbrennung Gesamtfilm, DVD, ca. 20 min, 2013, FWU-Nr In diesem Film wird das Thema Verbrennung anschaulich aufgegriffen. Neben den Voraussetzungen, die ein Feuer braucht, wird auch gezeigt, was bei einer Verbrennung geschieht. Ebenfalls wird Informatives zur Brandbekämpfung gezeigt. Suchbegriff: Sauerstoff und Verbrennungen Film Sauerstoff und Verbrennungen musstewissenchemie Im Kurzfilm wird anschaulich erklärt, was es bedarf, um ein Feuer zu entzünden, was der Unterschied zwischen dem Flammpunkt und der Entzündungstemperatur ist und warum eine Kerze ohne Luft erstickt. Internetadressen Diese Seite gibt zahlreiche Informationen über den chemischen Ablauf einer Verbrennung. Hier wird auf den Verbrennungsvorgang sowie auf die richtige Brandbekämpfung eingegangen. Auf dieser Seite findet sich, was Feuer im chemischen und physikalischen Sinn ist, alles rund um Brandschutz, Infos über die Kulturgeschichte des Feuers sowie spannende Fakten zu rekordverdächtigen Bränden.
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