Didaktische FWU-DVD. Feuer und Verbrennung

Transkript

1 Didaktische FWU-DVD

2 Zur Bedienung Mit den Pfeiltasten der Fernbedienung (DVD-Player) oder der Maus (Computer) können Sie Menüpunkte und Buttons ansteuern und mit der OK-Taste bzw. Mausklick starten. Um das Arbeitsmaterial zu sichten / auszudrucken, legen Sie die DVD in das Laufwerk Ihres Computers ein und öffnen den Ordner material. Die Datei Inhalts verzeichnis öffnet die Startseite. Bezug zu Lehrplänen und Bildungsstandards Schülerinnen und Schüler können chemische Objekte und Vorgänge nach vorgegebenen Kriterien ordnen; Phänomene nach vorgegebenen Kriterien beobachten und zwischen der Beschreibung und der Deutung einer Beobachtung unterscheiden; Untersuchungsmaterialien nach Vorgaben zusammenstellen und unter Beachtung von Sicherheits- und Umweltaspekten nutzen; Beobachtungen und Messdaten mit Bezug auf eine Fragestellung schriftlich festhalten, daraus Schlussfolgerungen ableiten und Ergebnisse verallgemeinern; die Bedingungen für einen Verbrennungsvorgang beschreiben und auf dieser Basis Brandschutzmaßnahmen erläutern; die Bedeutung der Aktivierungsenergie zum Auslösen einer chemischen Reaktion erläutern; chemische Reaktionen, bei denen Sauerstoff aufgenommen wird, als Oxidation einordnen; lernen ein Streichholz und ein Feuerzeug zu benutzen; brennbare Stoffe und nicht brennbare Stoffe unterscheiden; sich damit auseinandersetzen, was Feuer zum Brennen braucht; Glut- oder Flammenerscheinungen nach vorgegebenen Kriterien beobachten und beschreiben, alltägliche und historische Vorstellungen zur Verbrennung von Stoffen mit chemischen Erklärungen vergleichen; die Brennbarkeit von Stoffen bewerten und Sicherheitsregeln im Umgang mit brennbaren Stoffen und offenem Feuer begründen. 2

3 Zum Inhalt (Film 20 min) Das Feuer spielt seit Jahrtausenden eine sehr wichtige Rolle im Leben der Menschen. Es ist in vielen Bereichen von großem Nutzen, birgt aber auch Gefahren in sich. In diesem Film wird unter Anleitung und Aufsicht der Feuerwehr erklärt, was Feuer eigentlich ist, welche Voraussetzungen es braucht und was bei einer Verbrennung geschieht. Weiterhin wird darauf eingegangen, wie man Feuer und Brände löschen kann. Sequenzen Feuer überall (Filmsequenz 3:10 min) Feuer ist eine Naturerscheinung. Es kann beispielsweise durch Blitzeinschläge ausgelöst werden. Doch mittlerweile ist der Mensch in der Lage, es für seine Zwecke zu nutzen. Es ist Bestandteil vieler Bräuche und essenziell für die Nahrungszubereitung. Es birgt aber auch Gefahren. Diese können von Feuerwehr und Jugendfeuerwehr gebannt werden. Die Jugendfeuerwehr ist die Vorbereitung darauf, Brände zu löschen und Leben zu retten. Protagonistin Selena ist Mitglied bei der Jugendfeuerwehr. Diese Sequenz 3

4 ermöglicht einen Einstieg in das Thema Feuer, indem es Alltagsbezüge aufzeigt. Zusätzlich stellt sie die Jugendfeuerwehr mit ihren zahlreichen Aufgaben vor, was das Interesse der Schülerinnen und Schüler an dieser verantwortungsvollen Tätigkeit wecken kann. Brennendes (Filmsequenz 2:50 min) Nicht alles brennt. Zusammen mit der Protagonistin Selena entdecken wir, welche Materialien brennen und welche nicht. Stoffe, die brennen, nennt man Brennstoffe. Sie können fest, flüssig oder gasförmig sein. Allen gemein ist, dass sie zu einem großen Teil aus Kohlenstoff bestehen. Brennen können sie jedoch ganz unterschiedlich: mit einer Glut oder mit Flammen. Bei allen Verbrennungen wird aber Wärme frei. Die Energie der Wärme ist sogar nutzbar. Was brennt bei einer Kerze? (Filmsequenz 2:50 min) Die Verbrennung einer Kerze wird genauer untersucht. Es zeigt sich, dass nicht der Docht allein verbrennt. Vielmehr erwärmt der brennende Docht das Wachs der Kerze. Das flüssige Wachs steigt im Docht auf, verdampft und entzündet sich. Damit ein Stoff brennen kann, muss er also erst mal brennbare Dämpfe bilden. Eine Kerzenflamme brennt dabei in unterschiedlichen Zonen. 4

5 Wie heiß muss es sein? (Filmsequenz 1:30 min) Damit sich die Dämpfe von brennbaren Stoffen (selbst) entzünden, muss ihre Umgebung eine bestimmte Temperatur erreichen die Entzündungstemperatur. Verschiedene Stoffe haben unterschiedliche Entzündungstemperaturen. Mit Wasser kann man die meisten brennenden Stoffe bis unter die Entzündungstemperatur abkühlen und dadurch löschen. Schneller brennen (Filmsequenz 1:00 min) Es gibt Stoffe, die die Verbrennung eines anderen Stoffes beschleunigen können die Katalysatoren. Hier wird gezeigt, dass Zigarettenasche die Verbrennung eines Würfelzuckers beschleunigen kann. Feuer muss atmen (Filmsequenz 2:50 min) In einem Experiment wird gezeigt, dass eine brennende Kerze Luft zum Brennen benötigt. Mithilfe der Glimmspanprobe findet die Protagonistin Selena heraus, dass der Sauerstoff der Luft für eine Verbrennung notwendig ist. Entzieht man dem Feuer den Sauerstoff, erlischt es. Aus Sicht eines Chemikers bedeutet eine Verbrennung, eine Verbindung mit Sauerstoff einzugehen. Es bilden sich bei dieser Oxidation Oxide. Bei einer Verbrennung verschwindet also nichts, die beteiligten Stoffe werden lediglich umgewandelt, meist in Gase. Je kleiner, desto besser (Filmsequenz 1:40 min) Beim Entzünden eines Lagerfeuers stellen wir fest: Die Größe eines Brennstoffes spielt eine Rolle für seine Entzündungstemperatur. Je kleiner ein Feststoff zerteilt ist, desto geringer ist seine Entzündungstemperatur und desto schneller verbrennt er. Der Zerteilungsgrad spielt also eine wichtige Rolle. Besonders feuergefährlich sind ganz fein zerteilte Stoffe wie Mehl oder Holzspäne. In einem spektakulären, von der Feuerwehr durchgeführten Versuch wird eine Staubexplosion gezeigt. Brände löschen (Filmsequenz 3:10 min) Ein Feuer braucht drei Voraussetzungen, um zu brennen: einen Brennstoff, seine Entzündungstemperatur und Sauerstoff. Entzieht man dem Feuer eine dieser drei Voraussetzungen, erlischt es. So kann man beispielsweise brennende Stoffe mit Wasser unter ihre Entzündungstemperatur abkühlen. In einem eindrucksvollen Experiment, durchgeführt und 5

6 kontrolliert von der Feuerwehr, wird gezeigt, dass aber nicht jeder Brand mit Wasser gelöscht werden kann. Gibt man Wasser auf brennendes Fett, kommt es zu einer meterhohen Fettexplosion. Es wird deutlich, wie wichtig Kenntnisse über das richtige Löschen von Feuern sind, um noch größere Katastrophen zu vermeiden. Temperaturzonen einer Flamme (Grafik) Eine Kerzenflamme brennt in vier Zonen. Diese Zonen können von den Schülerinnen und Schülern eigenständig erarbeitet und eingezeichnet werden. Eine Kontrolle ist über die beschriftete Grafik möglich. Verbrennungsdreieck (Grafik) Ein Feuer braucht drei Voraussetzungen, um zu brennen: Brennstoff, Sauerstoff und eine gewisse Temperatur. Entzieht man ihm eine dieser drei Voraussetzungen, erlischt es. Dies macht sich auch die Feuerwehr beim Löschen von Bränden zunutze. 6

7 Arbeitsblatt 46 / Arbeitsblatt 7 Eine Kerze im Weltall Bei Forschungsflügen ins Weltall machen Physiker immer wieder Experimente in der Schwerelosigkeit. Viele Dinge verhalten sich dort anders als auf der Erde. Ein interessantes Phänomen, was man dort untersuchen kann ist zum Beispiel eine Kerzenflamme. Wie sieht eigentlich eine Kerzenflamme in der Schwerelosigkeit aus? Gibt es überhaupt einen Unterschied - oder brennt sie vielleicht gar nicht? Das probierte man aus. So sieht eine Kerzenflamme bei normaler Schwerkraft aus. Und so sieht sie in der Schwerelosigkeit aus. Bilder: ESA Erkläre, wieso die Kerze im All so anders aussieht. 7

8 Didaktische Hinweise Kinder sind wie die meisten Menschen fasziniert vom Feuer. Sie erleben ein Feuer als gemütlichen Wärmespender in Ofen oder Kamin, kennen aber auch die zerstörerische Kraft von Feuer bei Wohnungs- oder Waldbränden. Das Interesse ist sowohl bei Jungen als auch bei Mädchen hoch. Das Vorwissen der SchülerInnen ist allerdings sehr unterschiedlich: während einige bereits in der Jugendfeuerwehr aktiv sind, haben andere noch nie ein Streichholz angezündet. Das Thema ist in den meisten Bildungsplänen des Chemieunterrichts und im Fach Natur und Technik verankert, es wird im Unterricht oft aber ausschließlich unter (zweifelsohne wichtigen) Sicherheitsaspekten thematisiert. Das ist insofern schade, weil sich das Thema auch dafür anbietet, grundlegende Konzepte der Naturwissenschaften und speziell der Chemie, z. B. das Konzept der Veränderung und Erhaltung, kennenzulernen und zu thematisieren. Gleichzeitig bietet das Thema zahlreiche Alltagsbezüge wie Kerzen, Grillen, Lagerfeuer. Der Fokus des Themas liegt bei älteren SchülerInnen auf den Vorstellungen zu beobachtbaren stofflichen Veränderungen und dem Verständnis der zugrunde liegenden chemischen Reaktion. Das Medium Film ermöglicht der Lehrkraft, den SchülerInnen das Element Feuer näher zu bringen, ohne sich selbst in Gefahr zu bringen. Gefährliche Situationen wie ein Fettbrand oder eine Staubexplosion sind im Unterricht nicht nachzustellen. Ihre Visualisierung zeigt jedoch eindringlich ihre Gefährlichkeit und kann als warnende Abschreckung dienen. Es ist dienlich darauf hinzuweisen, dass alle im Film gezeigten Versuche unter der professionellen Aufsicht der Feuerwehr stattfanden und bis auf wenige Ausnahmen nicht von den Schülerinnen und Schülern nachgestellt werden sollen. Die auf der Produktion enthaltenen Zusatzmaterialien ermöglichen ein gefahrloses eigenständiges Erforschen des Elementes Feuer und fördert bei fachgerechter Anleitung einen verantwortungsvollen Umgang mit der Naturgewalt. 8

9 Arbeitsmaterial Als Arbeitsmaterial steht Ihnen ein umfangreiches Angebot an ergänzenden Materialien zur Verfügung (siehe Tabelle). Die Arbeitsblätter liegen sowohl als PDFals auch als Word-Dateien vor: Die PDF-Dateien können direkt am Computer ausgefüllt oder ausgedruckt werden. Die Word-Dateien können bearbeitet und so individuell an die Unterrichtssituation angepasst werden. Ordner Didaktische Hinweise Arbeitsblätter (mit Lösungen, als PDFs zum Ausfüllen) Grafiken Filmkommentar Programmstruktur Weitere Medien Materialien Hinweise zum Einsatz im Unterricht 1) Arbeitsblatt 1: Luft und Verbrennung 2) Arbeitsblatt 2: Brandklassen 3) Arbeitsblatt 3. Der Streichholztest 4) Arbeitsblatt 4. Der Teelichtversuch 5) Arbeitsblatt 5: Die Chemie der Verbrennung 6) Arbeitsblatt 6: Feuer löschen 7) Arbeitsblatt 7: Eine Kerze im Weltall Temperaturzonen einer Flamme Verbrennungsdreieck Filmkommentar als PDF-Dokument Übersicht über die Didaktische FWU-DVD Info zu ergänzenden Medien 9

10 Programmstruktur Hauptmenü Untermenü Film 20 min Feuer überall 3:10 min Sequenzen Brennendes 2:50 min Temperaturzonen einer Kerzenflamme Verbrennungsdreieck Grafik Grafik Was brennt bei einer Kerze? Wie heiß muss es sein? Schneller brennen 2:50 min 1:30 min 1:00 min Feuer muss atmen 2:50 min Arbeitsmaterial Je kleiner, desto besser 1:40 min Brände löschen 3:10 min Arbeitsmaterial Didaktische Hinweise Sicherheitshinweise 7 Arbeitsblätter (mit Lösungen) 2 Grafiken Filmkommentar Programmstruktur Weitere Medien Produktionsangaben 10

11 Produktionsangaben (DVD) Produktion FWU Institut für Film und Bild, 2013 DVD-Konzept Dr. Maike Schuchmann DVD-Authoring und Design Dicentia im Auftrag des FWU Institut für Film und Bild, 2013 Cover David De Lossy Arbeitsmaterial Dr. Maike Schuchmann Pädagogische Referentin im FWU Dr. Maike Schuchmann Produktionsangaben zum Film Produktion SchwabenFilm im Auftrag des FWU Institut für Film und Bild, 2013 mit Selena Schroff, Lisa-Marie Blauz, Cevin Farchmin, Niels Fischer, Johannes Haller, Marcus Haller, Matthias Neef, Benedikt Ottmayer, Marcel Schmid, Carmen Schroff, Patrick Schöffner, Birgit Unger, Daniel Vajda, Florian Vajda, Matthias Weber, Elena Matschke, Jasmin Matschke, Kerstin Matschke, Sophia Matschke, Thomas Matschke, Marvin Frey, Noah Falge, Sven Falge Drehbuch, Regie, Kamera, Animation & Schnitt Markus Matschke ausführende Produktion Markus Matschke & Jean-Pierre Weingart Regie & Kamera Lagerfeuerszene Sven Falge & Jean-Pierre Weingart Regie & Kamera Baby-Szene Sven Falge Spezial Effekt Rauch Benedikt Ottmayer & Matthias Neef Standfotografie Markus Matschke, Birgit Unger Musik Bluevalley Produktionshelfer Jens Fussangel & Jessica Matschke Requisite Jean-Pierre Weingart & Niels Fischer Animation Lightning burns a tree twistah / fotolia.com Maske Birgit Unger Sounddesign & Mischung Tobias von Brockdorff TONSCHIEBER Tonstudio-Stuttgart Sprecher Fabian Gröver Redaktion Dr. Maike Schuchmann Vielen Dank an Niels Fischer, Heiko Schroff, Sebastian Fischer, Dietmar Weber Feuerwehr Stuttgart Freiwillige Feuerwehr Abteilung Weilimdorf Jugendfeuerwehr Thomas Matschke & Kerstin Matschke Nur Bildstellen/Medienzentren: öv zulässig 2013 FWU Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht gemeinnützige GmbH Geiselgasteig Bavariafilmplatz 3 D Grünwald Telefon (089) Telefax (089) info@fwu.de vertrieb@fwu.de Internet 11

12 Didaktische FWU-DVD Das Feuer spielt seit Jahrtausenden eine sehr wichtige Rolle im Leben der Menschen. Es ist in vielen Bereichen von großem Nutzen, birgt aber auch Gefahren in sich. In dieser Produktion soll erklärt werden, was Feuer eigentlich ist, welche Voraussetzungen es braucht und was bei einer Verbrennung geschieht. Weiterhin wird darauf eingegangen, wie man Feuer und Brände löschen kann. Zusätzlich stehen Arbeitsblätter, didaktische Hinweise und weitere ergänzende Unterrichtsmaterialien zur Verfügung. Erscheinungsjahr: 2013 Laufzeit: 20 min Film: 1 Sequenzen: 8 Grafiken: 2 Sprache: DVD-ROM-Teil: Arbeitsblätter: Adressaten: Deutsch Unterrichtsmaterialien 7 (mit Lösungen, als PDFs zum Ausfüllen) Allgemeinbildende Schule (Klasse 5-8) Schlagwörter: Brand, Brandbekämpfung, Brennstoff, Entzündungstemperatur, Explosion, exotherm, Fettbrand, Feuerlöscher, Feuerwehr, Flamme, Glimmspanprobe, Glut, Katalysator, Kerze, Kohlendioxid, Kohlenstoff, Oxidation, Rettung, Rettungswesen, Sauerstoff Systematik: Chemie Allgemeine Chemie FWU Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht gemeinnützige GmbH Geiselgasteig Bavariafilmplatz Grünwald Telefon +49 (0) Telefax +49 (0) info@fwu.de Lehrprogramm gemäß 14 JuSchG GEMAFREI Bestell-Hotline: +49 (0) vertrieb@fwu.de