Ein Plädoyer für den Gasbrenner
Der Gasbrenner, angeschlossen an einer zentralen Gasversorgung mit Notaus, ist ein sicheres, vielseitiges und schüleraktivierendes Hilfsmittel zum Experimentieren.
Es gibt ihn in verschiedenen Varianten, z. B. als Bunsenbrenner, als Teclubrenner oder als Mekerbrenner. Glasbläser verwenden Brenner mit einer extra Sauerstoffversorgung aus der Druckgasflasche, so dass auch Borsilikatglas bearbeitet werden kann.
Bestrebungen, den Gasbrenner durch einen Heißluftfön zu ersetzten, sind der Anlass für diesen Beitrag, der auf der MNU-Regionaltagung Bremerhaven 2024 gehalten wurde.
Vorteile des Gasbrenners
Schülerinnen und Schüler lernen in kurzer Zeit, den Gasbrenner sicher zu bedienen. Dies liefert gerade jüngeren Schülerinnen und Schülern ein Erfolgserlebnis und macht die Chemieübung zu einem Instrument der Erlebnispädagogik im Schulalltag. Ein Fön, auch ein Heißluftfön, ist ein Alltagsinstrument, das Umlegen eines Kippschalters stellt kein Erlebnis dar, wird für den Chemieunterricht nicht begeistern.
Mit dem Betrieb des Gasbrenners sind viele naturwissenschaftliche Phänomene verknüpft, die zu Fragen anregen:
- Welche Eigenschaften und Ursachen besitzen die beiden Flammentypen (linkes Bild oben zeigt einen verrußten Glasstab, das rechte Bild oben den selben Glasstab, jetzt freigebrannt)?
- Wie lässt sich die Temperatur der Flamme steigern (mehr Gasdurchfluss, der Gasbrenner lässt durch die Gasdüse – Folie “ Aufbau verstehen“ – nur eine begrenzte Temperatursteigerung zu, einen deutliche Temperatursteigerung bekommt man mit einem Glasbläserbrenner, der mit reinem Sauerstoff betrieben wird)?
Diese Phänomene lassen sich mit dem Alltag verknüpfen (auch eine Kerzenflamme brennt mit einer gelben Flamme und rußt, wie die leuchtende Flamme eines Gasbrenners).
Naturwissenschaftliche Methoden, wie das Messen der Temperatur zur Unterscheidung der Zonierung der Flamme, lassen sich gleich im Anfangsunterricht einführen, ebenso Sicherheitskonzepte anschaulich erklären (Folie „Hitze sieht man nicht“).
Es gibt methodisch gelungene Konzepte zur Einführung des Bunsenbrenner, wie z. B. den Modellversuch zum Gasbrenner oder den sogenannten Bunsenbrenner-Führerschein.
Bei Schülerinnen und Schülern des Anfangsunterrichts Chemie lässt sich die Frage nach dem Unterschied von Temperatur (Maß für die durchschnittliche Geschwindigkeit der Teilchen) und Wärme (Energieform) thematisieren.
Materialien
Vortrag als Powerpoint
Der Gasbrenner - unverzichtbar im Chemieunterricht
Die Präsentation kann unter Datei/Herunterladen heruntergeladen und auch verändert werden.
Modellversuch zum Gasbrenner
Den Modellversuch zum Gasbrenner findet man bei DEGINTU unter der Versuchsnummer 1106. Er ist ab der 5. Klasse freigegeben, ich empfehle diesen Versuch aber erst in der 8. Klasse als Schülerversuch.
In DEGINTU wird vorgeschlagen, ein Quarzglasrohr zu verwenden. Dies ist, nach meiner langjährigen Erfahrung, nicht notwendig. Ein Borsilikat-Glasrohr, z. B. aus Duran, ist völlig ausreichend.
Auf folgende Gefahren wird in der DEGINTU-Gefährdungsbeurteilung nicht hingewiesen:
- Es wird zwar auf einen Mindestabstand von 2 m zur Decke hingewiesen, es ist aber kontraproduktiv, diesen Versuch unter einem Wärmemelder durchzuführen. Selbst dann, wenn der Versuchsaufbau nicht direkt unter dem Melder platziert wird, können längere Brennzeiten den Alarm auslösen. Dies ist natürlich keine Gefahr, löst aber im Schulalltag erhebliche Probleme aus (Räumung der Schule, Rückkehr erst nach Freigabe der Schule durch die Feuerwehr).
- Wird der Versuch mit Propan durchgeführt, sinkt Propangas, wenn es nicht sofort entzündet wird, aufgrund seiner höheren Dichte auf den Labortisch oder sogar auf den Boden. Es entsteht dann eine Flammenfront, die sich vom Entzündungsort auf den Tisch oder Boden ausbreitet. Bei Erdgas, das leichter als Luft ist, passiert das nicht.
Von der Akademie für Lehrerfortbildung und Personalführung, der ALP, Dillingen, ist ein Ordner erhältlich, der die Versuchsanleitung stärker bebildert, mit Auswertung sowie Tipps und Tricks enthält (Folie “ Modellversuch“ zeigt den Unterschied). Er kann dort für 50 Euro (zuzüglich Porto) bezogen werden.
Akademiebericht 475 Chemie? - Aber sicher!
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Film Hitze sieht man nicht
Der Film ist auf YouTube unter dem Titel „Streichholz Marathon“ abrufbar. Auf www.fachreferent-chemie.de ist ein eigener Beitrag dazu vorhanden, der den Einsatz und den Sinn dieses Versuches im Unterricht erläutert.