Entstehung und Bekämpfung von Bränden - Stoffe verändern sich

Kreative Ideenbörse Naturwissenschaften Sekundarstufe I

Blick ins Material

Entstehung und Bekämpfung von Bränden - Stoffe verändern sich

Kreative Ideenbörse Naturwissenschaften Sekundarstufe I

Typ:
Lernwerkstatt
Umfang:
21 Seiten (0,7 MB)
Verlag:
Mediengruppe Oberfranken
Auflage:
(2006)
Fächer:
Physik, Chemie, Naturwissenschaft
Klassen:
5-10
Schultyp:
Gymnasium

Brände faszinieren Schüler sicher schon von frühester Kindheit an. Die ^Brandentstehung ist leicht verständlich und schon ab Klasse 5 leicht fassbar:

Die Ursachen, die zur Entstehung eines Brandes führen, können verschiedener Natur sein. Grundsätzlich müssen jedoch für die Entstehung eines Brandes die Voraussetzungen einer Verbrennung erfüllt sein. Brandursachen gliedern sich in technische Brandursachen, natürliche Brandursachen und Brandstiftung auf.

Ein Brand kann aus Unachtsamkeit beim Hantieren mit brennenden Gegenständen entstehen, wie Zigaretten, Feuerwerkskörpern und Kerzen oder aus technischen Gründen, beispielsweise durch Überhitzung von elektrischen Kabeln oder Lagern. Auch der Kontrollverlust über Nutzfeuer, beispielsweise beim Abbrennen von Laub oder beim Schweißen führt unter negativen Umständen zu einem Brand. Durch das Übergreifen von Flammen benachbarter Brandstellen zum Beispiel auf ein nebenstehendes Wohnhaus oder nach einer Explosion (Gas) treten Brände als Folgewirkung auf.

Mutwillig oder vorsätzlich gelegte Brände haben ihre Ursache in Brandstiftung, während sich auch manche Stoffe durch Sauerstoffzutritt selbst entzünden können. Auch in der Natur vorkommende Zündquellen wie Blitzschläge können einen Brand auslösen.

Ausgangspunkt für einen Brand ist die Entzündung von brennbaren Stoffen durch eine Zündquelle. In dieser ersten Phase (bis zur ca. 4. Minute) entsteht ein so genannter „Initial- oder Schwelbrand“, dessen Dauer von der Sauerstoffkonzentration des Raumes abhängt.

In der zweiten Phase (ca. 4. bis 9. Brandminute) entwickelt sich ein lokaler Brand, der die Luft im Raum immer mehr aufheizt. Die Gaskonzentration erreicht ab der ca. 3. Minute Werte, die die Handlungsfähigkeit von Menschen beschränken – und ab der 5. Minute Werte, die für Menschen lebensbedrohlich sind.

Überschreitet die Raumtemperatur die Zündtemperatur der im Raum befindlichen Gegenstände, kommt es zu einer schlagartigen Rauchdurchzündung, der so genannte „Flash-Over“ (ca. 9. bis 10. Minute).

Die nun entstehenden Temperaturen können rasch 1000°C und mehr erreichen. Entsprechend der vorhandenen Brandlast und der Frischluftzufuhr erhält sich das Feuer auf diesem Temperaturniveau (Vollbrandphase), bis es langsam abklingt.

Da das Thema für die Schüler ein hohes Motivationspotenzial besitzt, sind spezielle Praxissequenzen vorgesehen. Hier widmen sich die Schüler zunächst der Entstehung von Bränden, später erfahren sie exemplarisch, wie diese gelöscht werden können.

Die Stellung dieser Unterrichtseinheit ist beliebig – so ist die eigenständige, unabhängige Behandlung des Themas ebenso denkbar, wie die direkte Verknüpfung mit Themen wie „Die Luft und ihre Bestandteile“ oder „Die Oxidation“.

Neben dem rein „chemisch-/technischen Aspekt“ sollte aber auch die Vernetzung mit der Lebenswirklichkeit nicht zu kurz kommen:

Immer wieder stellen die Feuerwehren Defizite im Bereich „Absetzen eines Notrufes“ fest, die im Extremfall sogar Menschenleben gefährden.

Unterrichtsverlauf:
  • 1. Schritt: Plakat „Löschen – Bergen – Retten – Schützen“
  • 2. Schritt: Schülerversuch „Entstehung von Bränden“
  • 3. Schritt: Das Verbrennungsdreieck – Ergebnissicherung
  • 4. Schritt: Schülerversuch „Zerteilungsgrad“
  • 5. Schritt: Brandbekämpfung
  • 6. Schritt: Die Brandklassen – Infotext
  • 7. Schritt: Schülerversuch „Feuerlöscher“
  • 8. Schritt: Moderne Verfahren der Brandbekämpfung
  • 9. Schritt: Im Brandfall: Absetzen eines Notrufs – Abschluss der Einheit

Kompetenzen und Unterrichtsinhalte:
* Die Schüler sollen notwendige Bedingungen für einen Brand nennen können.
* Sie sollen die Bedeutung der jeweiligen Bedingung insbesondere im Hinblick auf die Brandbekämpfung erfassen.
* Sie lernen neuere Methoden in der Brandbekämpfung kennen.
* Sie erfahren die Bedeutung der Feuerwehr und können deren Einsatzgebiete wiedergeben.
* Sie entwickeln ihr experimentelles Können weiter.
* Sie üben das Absetzen eines Notrufs im Brandfall.

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Material-Nr.: 59612

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