【知识点详解】
1. 实验室制取氧气的原理：
实验室中，通常采用高锰酸钾（KMnO4）加热分解来制取氧气。反应的文字表达式为：高锰酸钾 → 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气。这是一个分解反应，其中高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾（K2MnO4）、二氧化锰（MnO2）和氧气（O2）。
2. 实验装置的选择：
制取氧气时，由于高锰酸钾是固态反应物且反应需要加热，故选用固固加热型的发生装置。收集氧气时，因为氧气不易溶于水，可以选择排水法收集；而氧气的密度比空气大，也可以用向上排空气法收集。
3. 操作步骤与注意事项：
- 查：检查装置的气密性。
- 装：装入适量高锰酸钾，试管口放一小团棉花防止高锰酸钾粉末进入导管。
- 定：固定试管，试管口略向下倾斜以防冷凝水倒流炸裂试管。
- 点：加热试管，先预热后集中加热。
- 收：当导管口有连续均匀的气泡冒出时，开始用排水法收集氧气。
- 离：收集完毕，移走酒精灯，待试管冷却后再拆卸装置。
- 熄：熄灭酒精灯。
4. 验满与检验：
- 验满：对于排水法，观察到集气瓶口有大气泡冒出，表明氧气已收集满。
- 检验：用带火星的木条伸入瓶内，如果木条复燃，证明是氧气。
5. 实验中的常见问题及解决办法：
- 试管破裂可能由试管外壁有水、加热时触及灯芯、未放棉花、加热不均匀等原因造成。
- 气体收集方法的选择依据气体的溶解性和密度。
- 错误的装置可能包括：试管安装不当、导管长度不合适、未固定好试管等。
6. 相关习题解析：
- 制取氧气不属于化学变化的方法是B（分离液态空气，是物理变化）。
- 与试管破裂无关的是C（试管口没放棉花不会直接导致破裂）。
- 既可以用向上排空气法收集，又可以用排水法收集的气体，需满足的条件是B（密度大于空气且难溶于水）。
- 图中装置错误可能包括：试管倾斜角度不合适、导管过长或过短、酒精灯位置不正确等。
7. 课堂练习与作业：
- 仪器①是试管夹；高锰酸钾制氧气的文字表达式为高锰酸钾 → 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气；试管口放棉花防止高锰酸钾粉末进入导管；排水法收集氧气的最佳时机是气泡连续均匀冒出。
- 双氧水制氧气选用的发生装置是固液不加热型，收集装置可以是排水法，反应的文字表达式为过氧化氢 → 水 + 氧气。
- C装置适合收集密度大于空气且不易溶于水的气体。
8. 板书设计：
- 原理：高锰酸钾加热分解制氧气
- 装置：固固加热型发生装置，排水法或向上排空气法收集
- 步骤：见上述操作步骤
- 检验与验满：用带火星的木条进行检验和验满
通过这节课，学生不仅能掌握实验室制取氧气的原理和操作技巧，还能提升实验操作能力和分析问题的能力，培养严谨的科学态度。
