Arbeitsblatt: Feuerprojekt

Feuerprojekt Der naturwissenschaftliche Bereich Thema: Versuche mit Feuer; Feuer wie in der Steinzeit machen Mentor: Herr Irion Studenten: Jasmin Schmid Barbara Götz Datum: 06.04.2003 (3. Semester) (3. Semester) Inhaltsverzeichnis: 1. Feuer machen wie in der Steinzeit 1.1 Funken erzeugen 1.1.1 Materialien 1.1.2 Durchführung 1.2 Feuer durch Reibungshitze „ Das Drehgestell 1.2.1 Material 1.2.2 Bedienung 2. Versuche mit Feuer 2.1 Sauerstoffversuch 2.1.1 Arbeitsblatt 2.1.2 Materialien 2.1.3 Durchführung 2.1.4 Beobachtung 2.1.5 Erklärung 2.2 Ein zündendes Geheimnis 2.2.1 Arbeitsblatt 2.2.2 Materialien 2.2.3 Vorbereitung 2.2.4 Durchführung 2.2.5 Beobachtung 2.2.6 Erklärung 2.3 Was brennt? 2.3.1 Arbeitsblatt 2.3.2 Materialien 2.3.3 Materialien zur Durchführung 2.3.4 Tabelle 2.3.5 Durchführung 2.3.6 Einzelne Beobachtungen 2.3.7 Alle Beobachtungen 2.3.8 Erweiterungsmöglichkeiten ACHTUNG: BEI DEN VERSUCHEN MUSS IMMER EIN ERWACHSENER DABE SEIN!!!! 1. Feuer machen wie in der Steinzeit: 1.1 Funken erzeugen 1.1.1Materialien: Lederreste, Zunderschwamm Zunderschwamm versch. Steine, wie z.B. der Feuerstein. Reibeeisen Feuerstein Birkenrinde Sie bietet sich gut an, um Feuer zu machen, da sie ätherische Öle enthält die gut brennen. Materialübersicht 1.1.2 Durchführung: Herr L. schlägt Quarzsteine aneinander und versucht damit funken zu erzeugen. Versuch, mit Hilfe von zwei Feuersteinen Funken zu erzeugen. Diese sollen auf die Zunderschwämme fallen und diese zum glimmen bringen. Herr L. erzeugt mit Hilfe der Feuereisen Funken, die wiederum auf den Zunderschwamm fallen sollen um dieses zum glimmen zu bringen. Ein Funke hat einen kleinen Teil des Zunderschwamms zum glimmen gebracht. Herr L. versucht nun durch pusten den Zunderschwamm zum glimmen zu bringen. Wurde der Zunderschwamm zum glimmen gebracht, wird dieser in eine Rolle aus Birkenrinde, gefüllt mit Holzwolle gesteckt. Nun muss gepustet werden um die Holzwolle zu entfachen. Hat man genügend Geduld und Puste, entfacht sich langsam die Holzwolle. Glimmt die Holzwolle richtig entfacht sich irgendwann plötzlich die gesamte Birkenrinde und die ganze Rolle brennt lichterloh. Sekunden nach der Aufnahme dieses Bildes ging die Birkenrolle in Flammen auf und Herr L. warf es blitzschnell ins bereitgestellte Wasserglas um es zu löschen. [Dieser Versuch war der einzige, bei dem es uns gelang, tatsächlich Feuer zu erzeugen.] 1.2 Feuer durch Reibungshitze: Versuch, durch schnelles Reiben des Holzstabes zwischen den Händen Hitze zu erzeugen. Dieser Versuch war aber nicht so erfolgreich um Hitze zu erzeugen, wie die folgenden: Versuch, mit einem angespitzten Holzstab, einer Holzplatte, einem Holzstück und einem Seil Hitze zu erzeugen. Dies soll eine Demonstration sein, dass durch Reibung Hitze entsteht. Nach dem Versuch, war die Spitze des Holzstabes danach ziemlich heiß. Dies ist der gleiche Versuch wie oben, nur das hier ein gebogener Ast, anstatt nur ein Seil zum bewegen des Stabes benutzt wird. „Das Drehgestell: 1.2.1 Material: Im unteren Querholz ist ein Loch und im oberen eine Vertiefung um einen angespitzten Holzstab senkrecht zu halten. Der obere Ast ist beweglich, um den Holzstab leicht in die Löcher zu bringen. An diesen Holzstab kann man auch einen Stein zur Beschwerung hängen. Nun benötigt man noch einen gebogenen Ast, an dem entweder ein Lederband oder eine Schnur befestigt sein soll. 1.2.2 Bedienung: Der Holzstab wird entweder in den Lederbändel oder in die Schnur des Astbogens eingewickelt. Dieser Holzstab wird senkrecht in die Konstruktion eingespannt. Ein flaches Holzstück wird unter den Stab gelegt, auf den man eventuell auch Sandkörner streuen kann. Dann wird der Astbogen hin und her bewegt, so dass der Stab in Drehung gerät und so durch die Reibung Wärme entsteht. Wird trockenes, brennbares Material (Holzwolle, Heu, etc.) unter den Stab gelegt, kann die Reibungshitze dazu führen, dass das Material entfacht wird. In unserem Fall haben wir es nicht geschafft, dass es brennt oder nur etwas glüht, obwohl wir es lange versucht haben.] 2. Versuche mit Feuer: 2.1 Sauerstoffversuch 2.1.1 Arbeitsblatt: ACHTUNG: ES MUSS IMMER EIN ERWACHSENER DABEI SEIN! Materialien: 3 unterschiedlich große Gläser 3 Teelichter Streichhölzer Eine feuerfeste Unterlage Eine Schale mit Wasser zum eventuellen löschen Durchführung: 1. Stellt die 3 Teelichter auf die Feuerfeste Unterlage. 2. Zündet die 3 Teelichter mit den Streichhölzern an. 3. Stülpt nun gleichzeitig die drei unterschiedlichen großen Gläser über die brennenden Teelichter. 4. Beobachte nun genau, was passiert. 5. Führe den Versuch noch mal durch und beobachte wann was passiert. Beobachtungen: Was hast du beobachtet? Wann ist was passiert? Hast du eine Vermutung, was hier geschieht? 2.1.2 Materialien: 3 verschieden große Gläser 3 Teelichter Streichhölzer/ Feuerzeug Wasser um im Notfall zu löschen Feuerfeste Unterlage Stoppuhr 2.1.3 Durchführung: Die Teelichter anbrennen. Die Gläser gleichzeitig über je ein Teelicht stülpen und die Stoppuhr starten. Nun die Zeit ablesen und notieren, wann was passiert. 2.1.4 Beobachtung: Die Teelichter gehen nacheinander, je nach Glasgröße aus. Im kleinsten Glas erlischt die Flamme als erstes. Das Teelicht im mittleren Glas erlischt als nächstes Das Teelicht im größten Glas erlischt als letztes. 2.1.5 Erklärung: Feuer braucht Sauerstoff um brennen zu können. Ist der Sauerstoff im Glas aufgebraucht erlischt die Flamme. Im größten Glas ist am meisten Sauerstoff enthalten, deshalb brennt die Flamme dort am längsten. 2.2 Ein zündendes Geheimnis 2.2.1 Arbeitsblatt: ACHTUNG: ES MUSS IMMER EIN ERWACHSENER DABEI SEIN! Material: eine Stumpenkerze Streichhölzer Eine feuerfeste Unterlage Eine Schale mit Wasser zum eventuellen löschen Durchführung: 1. Stellt die Stumpenkerze auf eine feuerfeste Unterlage und zündet sie mit den Streichhölzern an. 2. Nun muss die Kerze mindestens 5 Minuten brennen. 3. In dieser Zeit könnt ihr, wenn ihr wollt geheimnisvolle Zaubersprüche murmeln. 4. Nehmt die Streichholzschachtel und das Streichholz in die Hand. 5. Pustet nun die Kerze aus und zündet so schnell wie möglich das Streichholz an. 6. Haltet das Streichholz in die Rauchwolke, die vom Docht her aufsteigt. 7. Beobachtet was geschieht. Beobachtungen: Was könnt ihr beobachten? Habt ihr eine Ahnung, was hier passiert? 2.2.2 Materialien: relativ dicke Stumpenkerze Streichhölzer Wasser um in Notfall zu löschen Feuerfeste Unterlage 2.2.3 Vorbereitung: Die Kerze muss mindestens 5 Minuten brennen bevor man mit dem Versuch beginnen kann. 2.2.4 Durchführung: Das Streichholz anzünden. Nun muss man schnell die Kerze ausblasen und sofort das brennende Streichholz einige cm über dem Docht in den aufsteigenden Rauch halten. Man kann auch versuchen, wie weit man das Streichholz vom Docht entfernt halten muss, damit der Versuch noch funktioniert. Nun muss man beobachten was passiert. 2.2.5 Beobachtung: Das Feuer der Kerze entflammt wieder, ohne den direkten Kontakt des brennenden Streichholzes mit dem Docht. „ Wie durch Zauberhand geht die Kerze wieder an. 2.2.6 Erklärung: Bei der Kerze brennt nicht das Wachs an sich, sondern das Wachs verdampft durch die Hitze. Dabei entstehen Gase, die brennbar sind, welche die Flamme am brennen halten. Auch unmittelbar nach dem Ausblasen der Kerze steigen weiterhin Wachsgase mit dem Rauch auf. Hält man nun ein brennendes Streichholz in den Rauch, entflammen sich die Gase wieder und der Docht beginnt erneut zu brennen. 2.3 Was brennt? 2.3.1 Arbeitsblatt Bevor ihr diese Versuche durchführt, überprüft zunächst, ob folgende Sicherheitsverkehrungen getroffen sind: 1. Lange Haare müssen zu einem Zopf zusammen gemacht werden! 2. Das gesamte Arbeitsmaterial muss auf einer feuerfesten Unterlage stehen! 3. Eine große Schale mit Wasser muss bereit gestellt werden. ACHTUNG: ES MUSS IMMER EIN ERWACHSENER DABEI SEIN! Materialien: Verschiedene Materialien, wie z.B. Holz; Papier/ Pappe; Gummi, Plastik, Jeansstoff, Filz, Wolle, Glas, Heu, Stroh, etc. Streichhölzer/ Feuerzeug Kerze oder Teelicht Wäscheklammer zum halten der Materialien (Halteklammer) Großes Wasserglas zum löschen der Materialien. Feuerfeste Unterlage. Durchführung des Versuchs: 1. Zündet das Teelicht mit Hilfe der Streichhölzer an. 2. Nehmt euch eine Zange, mit der ihr die Materialprobe in die Kerzenflamme halten müsst. 3. Beobachte genau, was passiert. 4. Taucht die getestete Materialprobe zuerst in den Behälter mit Wasser und dann erst könnt ihr sie in den Behälter für benutzte Materialien legen. 5. Tragt eure Ergebnisse in die Tabelle ein. Was brennt? Stoffe Brennt nicht Brennt Holz Papier/ Pappe Gummi Plastik Jeansstoff Filz Wolle Glas Heu Stroh „Was brennt? Schmilzt Besondere Beobachtungen 2.3.2 Materialien: verschiedene Materialien, wie z.B. Holz Gummi Papier/Pappe Plastik, wie z.B. Bonbonpapier,etc. Jeansstoff Wolle Filz Glas/ Glasscherben Stroh Heu 2.3.3 Materialien zur Durchführung: Streichhölzer/ Feuerzeug Kerze oder Teelicht Wäscheklammer zum Halten der Materialien (Halteklammer) Großes Wasserglas zum löschen der brennenden Materialien Feuerfeste Unterlage 2.3.4 Tabelle in die, die Beobachtungen eingetragen werden: 2.3.5 Durchführung: die verschiedenen Gegenstände/ Materialien mit der Halteklammer in die Flamme halten. Beobachten was passiert und in die Tabelle eintragen. Brennt ein Material sehr gut und schnell, dann muss es schnell im Wasserglas gelöscht werden. 2.3.6 Einzelne Beobachtungen: Holz: Das Holz beginnt zu brennen. Jedoch kommt es dabei auf die Größe des Holzstückes an. Je größer das Holzstück, desto größer ist die Angriffsfläche und das Holz braucht länger um zu brennen. Papier/ Pappe: Die Pappe beginnt zu glimmen. Später brennt sie etwas, jedoch kommt es zu keinem richtigen Feuer. Gummi: Das Gummi beginnt leicht zu brennen. Das Gummi schmilzt/ schmort auch zusammen. Plastik: Plastik brennt leicht, wie das Gummi auch. Es schmilzt auch zusammen wie das Gummi. Jedoch brennen die verschiedenen Plastikarten unterschiedlich. Jeansstoff: Bei dem 1. Bild beginnt das Jeansstoffstück zu brennen. Jedoch bei dem 2. Bild brennt der Stoff nicht. Wie bei Bild 3 zu sehen ist, wird er ‚nur dunkel. Bei dem Jeansstoff kommt es auf die Angriffsfläche des Stoffes an, ob er brennt oder nicht. Die einzelnen Fäden am Stoffrand spielen dabei auch eine große Rolle. Je größer die Angriffsfläche, desto weniger schnell beginnt der Jeansstoff zu brennen. Filz: Der Filz beginnt zu brennen. Bei dem Filz kommt es nicht auf die Angriffsfläche an, sondern er brennt auf jeden Fall. Wolle: Die Wolle glüht und brennt. Die Wolle schmilzt auch. Glas: Das Glas brennt und schmilzt nicht. Das Glas wird jedoch geschwärzt. Bei höherer Temperatur jedoch, beginnt das Glas zu schmilzen. Stroh: Das Stroh brennt. Heu: Das Heu brennt nicht ganz, es glimmt nur kurz auf. Das Heu verpufft. 2.3.7 Alle Beobachtungen: 2.3.8 Erweiterungsmöglichkeiten: Man kann noch weitere, ähnliche Gegenstände suchen und damit die Tabelle erweitern, wie z.B. mit Büroklammer, Geldstück, grüner oder getrocknete Blätter, Steine, Seide, etc.