Die Kerzenflamme (Artikelnr.: P )

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1 Lehrer-/Dozentenblatt Die Kerzenflamme (Artikelnr.: P ) Curriculare Themenzuordnung Fachgebiet: Chemie Bildungsstufe: Klasse 7-10 Lehrplanthema: Anorganische Chemie Unterthema: Luft und Verbrennungen Experiment: Die Kerzenflamme Schwierigkeitsgrad Vorbereitungszeit Durchführungszeit empfohlene Gruppengröße Leicht 10 Minuten 10 Minuten 2 Schüler/Studenten Zusätzlich wird benötigt: Versuchsvarianten: Schlagwörter: Verbrennungsreaktion Aufgabe und Material Lehrerinformationen Lernziele In einer Kerzenflamme brennt nicht das Wachs. Aus dem flüssigen Wachs steigen über den Docht Gase auf, die dann verbrennen. Auch bei anderen brennbaren Stoffen brennen aufsteigende Gase, nicht die Stoffe selbst. Hinweise zu Aufbau und Durchführung Vorbereitungen Für diese Versuche sind am besten 1 bis 2 cm dicke und 5 bis 10 cm hohe Kerzen (Weihnachtskerzen) verwendbar. Anmerkungen zu den Schülerversuchen Achten Sie darauf, dass die Kerzenflamme relativ hoch und sauber brennt. Dies ist insbesondere bei Teilversuch 2 notwendig. Gefahren Halte die zu untersuchenden Gegenstände am flammenentfernten Ende! Schutzbrille tragen! Hinweise Die neben der Skizze der Kerze und der Bunsenbrennerflamme angeführten Temperaturen entsprechen den mittleren Temperaturen in diesen Zonen und können so zur Vervollständigung der Skizzen den Schülern mitgeteilt werden. Methodische Bemerkungen In Zusammenhang mit Aufgabe 4 sollte unbedingt der Unterschied zwischen Flammpunkt und Zündtemperatur diskutiert und mit entsprechenden Lehrerversuchen demonstriert werden. Hierbei kann gezeigt werden, dass auch Feststoffe ohne Zündung von außen entflammen können. (Z.B. stark holzhaltiges Papier in einer Abdampfschale ohne direkten Flammenkontakt erhitzen.)

2 Lehrer-/Dozentenblatt

3 Die Kerzenflamme (Artikelnr.: P ) Aufgabe und Material Aufgabe Welche Vorgänge laufen beim Verbrennen einer Kerze ab? Untersuche die Kerzenflamme sowie die Vorgänge, die beim Verbrennen des Kerzenwachses ablaufen.

4 Material Position Material Bestellnr. Menge 1 Schutzbrille, farblose Scheiben Drahtnetz mit Keramik, 160 x 160 mm Tiegelzange, Edelstahl, l = 200 mm Glasröhrchen mit Spitze, 200 mm, 10 Stück (1) Zusätzliches Material Holzspäne, l = 35 cm, d = 3 mm, 200 Stück (3) Kerze Streichhölzer

5 Aufbau und Durchführung Aufbau Gefahren Halte die zu untersuchenden Gegenstände am flammenentfernten Ende! Schutzbrille tragen! Aufbau Befestige die Kerze mit einigen Wachstropfen standsicher auf der Keramikplatte (Abb. 1 + Abb. 2). Abb. 1 Abb. 2 Lege alle zur Versuchsdurchführung benötigten Geräte griffbereit auf die Arbeitsfläche (Abb. 3). Abb. 3 Durchführung Ablauf Zünde die Kerze an und warte bis ein Teil des Wachses geschmolzen ist. Entzünde nun ein Streichholz, puste die Kerze aus und

6 nähere das brennende Streichholz sofort zum Docht, ohne diesen zu berühren (Abb. 4). Abb. 4 Fasse das Glasrohr mit der Tiegelzange und bringe ein Ende unmittelbar über den brennenden Docht (Abb. 5). Halte nach kurzer Zeit ein brennendes Streichholz an das andere Ende des Glasrohres. Abb. 5 Fasse einen Holzspan am Ende und halte ihn waagerecht dicht über dem Docht in die Kerzenflamme. Wiederhole den Vorgang jeweils mit einem neuen Span in der Mitte und in der Spitze der Flamme. Bei allen Vorgängen den Holzspan nur etwa eine Sekunde in der Flamme lassen (Abb. 6). Abb. 6

7 Protokoll: Die Kerzenflamme Ergebnis - Beobachtungen (10 Punkte) Notiere deine Beobachtungen zu allen drei Teilversuchen. Auswertung - Frage 1 (10 Punkte) Ziehe die Schlussfolgerungen aus den Versuchen 1 und 2, erläutere hierbei, welcher Stoff in einer Kerzenflamme brennt.

8 Auswertung - Frage 2 (1 Punkt) Skizziere in einem Schaubild anhand der Versuche die Vorgänge beim Brennen der Kerze und den Aufbau der Kerzenflamme. Auswertung - Frage 3 (10 Punkte) Übertrage die Skizze auf die Gasverbrennung durch den Bunsenbrenner. An welcher Stelle der Bunsenbrennerflamme ist das Erhitzen am zweckmäßigsten, wenn möglichst hohe Temperaturen erreicht werden sollen.

9 Auswertung - Frage 4 (10 Punkte) Diesel (Heizöl) lässt sich im Gegensatz zu Benzin nicht durch ein Streichholz entzünden. Erhitzt man Dieselkraftstoff aber, so ist er ebenfalls entzündbar. Erkläre dies entsprechend den oben erläuterten Vorgängen in der Kerzenflamme