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10哑泉之谜
暑假里，地理兴趣小组的同学在老师的带领下来到云南茂密的大森林中进行野外考察，迷人的森林风光吸引着大家的视线。
经过一路的跋涉，同学们又累又渴，地正好来到一眼泉边，望着清澈碧绿的泉水，同学们迫不及待地想要掬起以解饥渴，但当地的向导却立刻阻止到：
“这泉水不能喝的，我们当地人都说这泉水受到神灵的庇佑，容不得人的冒犯，凡是喝过这泉水的人都言语不清，严重的中毒而死，我们都把它称为哑泉。
”
兴趣小组的同学们并不相信什么神灵保佑的故事，于是便将泉水装回学校，交给化学组的老师帮助查找原因。
经过分析，化学老师帮大家揭开了哑泉之谜。
原来是因为云南处于“三江多金属成矿”地带，境内遍布了大大小小的黄铜矿（CuFeS），生活在低含量无机盐弱酸性矿水中的氧化硫杆菌、氧化铁硫杆菌、氧化铁杆菌等微生物，将矿石中的硫化物和低价铁转化为硫酸铁和硫酸。
在氧化硫杆菌和这种酸性溶液的作用下，不溶的黄铜矿被氧化、分解，转化为可溶的硫酸铜溶液，形成了胆水。
人饮用后就会出现呕吐、恶心、言语不清等症状，严重的最后虚脱痉挛而死。
听了老师的解释，同学们恍然大悟，“哑泉水”，原来是水中的硫酸铜在作怪呀。
11小海豚和小海龟的遭遇
小海豚和小海龟是一对好朋友。
久别重逢后，他们都发现彼此改变了很多。
“小海豚，你怎么了呀，游起来比我走得还慢？
”小海龟关切地问小海豚。
“别提了，还不是让海洋污染给闹的。
”小海豚无精打采地回答到，“前不久的运油货轮发生泄油事件，把我生活的那片海域全给污染了。
油膜隔绝了大气与海水的气液交换，阻碍了水体从空气中摄取氧气；油膜的自身分解和自身氧化又消耗了海水中大量溶解的氧，使海水严重缺氧，我就生活在这种严重缺氧的环境中，油膜还堵塞了我的呼吸系统，玷污了我的皮毛，使它们失去了保温和游泳的能力，我还怎么能游快呀。
不过幸亏我逃得及时，你是没看见那片海域有多惨：
油膜阻碍了阳光，海洋绿色植物不能进行光合作用，全死了，海面上到处都是鱼类和海鸟类的尸体，难怪我的许多同伴都忍受不了，要去集体自杀。
”
“唉，我也是，人类将富含氮、磷的农业废水、生活用水、工业废水等植物营养物质排入海洋之中，这些水体中植物营养物质积聚到一定程度后，水体过分肥沃，藻类繁殖就特别迅速，你看我的壳上现在一层绿，以致于我的好些朋友都把我当成了绿毛龟。
更可恨的是这些藻类在水表层，他们自己照足了阳光，进行光合作用，放出大量的氧气，使水体表层的溶解氧达到过饱和，却又遮蔽阳光，使海底生植物因光合作用受到阻碍而死。
”
“小海龟，听说前不久你的一个亲戚不小心误食了人类丢到海里的一个塑料袋而不幸丧生了，我真是深表同情。
”
“可不是，不仅如此，人类还将汞、铬、铅、铜、镉等重金属废液排入海洋，使许多海洋生物都得了不治之症。
真不知人类何时才能警醒，海洋可不是一个大垃圾场，人类什么时候才能还给我们一个和平、宁静的家园？
”
12神奇的纳米材料
美国的科学家通过对佛罗里达的海龟的研究，发现了一个非常有趣的现象：
大海龟通常要在佛罗里达海边的沙滩上产卵，而小海龟却必须到大西洋另一侧靠近英国的小岛附近的海域去寻找食物，维持生活，再回到佛罗里达海边的沙滩上产卵，这样一来一回的路线不一样，海龟却能准确无误地完成了几万公里的迁移，是什么为海龟导航的呢？
其实是海龟头部的有磁性的纳米微粒在起作用。
纳米成了现在最热门的话题，什么是纳米呢？
纳米（nm）是一个长度单位，1纳米等于10 -9米，而纳米粒子的尺度一般定义为1~100纳米，当微粒的尺寸进入纳米量级时，物质的性能也发生了翻天覆地的变化：
一、 小尺寸效应：
当超微粒子的尺寸达到纳米量级时，声、光、电、磁、热力学等特性都会出现新得尺寸效应，例如，光吸收显著增加并产生吸收峰的等离子共振频移；磁的有序态向磁的无序态转变，超导相向正常相转变等。
二、 表面效应：
纳米微粒的尺寸小，比表面积大，位于表面的原子所占比例增大，而且随着微粒直径的增大，表面原子数急剧增加，从而大大增加了纳米粒子的活性，例如，金属纳米粒子在空气中会燃烧，无机材料的纳米粒子暴露在大气中会吸附气体，并与气体进行反应。
三、 量子效应：
随着半导体颗粒尺寸的减小，价导和导带之间的能隙有可能增大，发光的颜色也发生如下变化：
红色→绿色→蓝色。
例如，1994年，美国加利福尼亚伯克利实验室就制备出了纳米CdSe颗粒，其颜色可以在红、绿、蓝之间变化。
另外，当微粒进入纳米量级时，其熔点、开始烧结的温度，晶化的温度和电阻、电阻温度系数也都发生了改变。
目前，纳米材料和纳米技术正处于研究的重大突破时期，例如，创造硅微型昆虫，用人造昆虫在温室传播花粉，杀死害虫；医生用纳米机器人来打通脑血栓，清洁心脏动脉脂肪沉积物；纳米陶瓷氟化钙和二氧化钛，具有良好的韧性等等。
相信纳米科学将成为21世纪的核心科学。
13地球生命的“佑护之神”—臭氧
公元2020年的某一天，电视里正在播放天气预报。
“各位市民请注意，现在预报天气。
明天天气多云，西南风3-4级，最低温度18℃，最高温度25℃。
虽然明天没有太阳，但仍然提醒市民注意，出行时不要忘记涂抹抗紫外线霜，并随身携带防紫外线遮阳伞，因为明天的紫外线辐射强度仍然很高。
”
“爷爷，我每天出门都要涂抗紫外线霜，还要打防紫外线遮阳伞，好麻烦呀。
”小胡义不满地抱怨到。
“是呀，想我年轻的时候，出门哪儿用这么麻烦。
谁让我们人类不自觉，破坏了地球生命的佑护之神——臭氧层呢。
”小胡义的爷爷陷入了对往事的回忆之中。
小胡义奇怪地问到：
“为什么破坏了臭氧层，我们就要涂抹抗紫外线霜，打防紫外线伞呢？
”
“这是因为紫外线可以导致人体发生如晒斑、眼病、皮肤病（包括皮肤癌）等疾病，阻碍农作物和树木的正常生长，破坏生物体内的DNA等等。
而臭氧层是太阳辐射的一种过滤器，它能强烈地吸收波长为220-330千米的紫外线辐射（O3+紫外线→O2+O），以防止紫外线到达地球的表面，而对地球上的生命造成伤害，为人类及动物提供了一个防止有害紫外线辐射的屏障。
但是，由于人类不合理的使用氟里昂，人口的过度增长，氮肥的不合理使用等种种因素，地球上空的大气层相继出现了许多臭氧层空洞。
现在的塑料制品很容易老化、分解，全球气温升高，人类出门还要时刻防紫外线，兔子都得了近视眼，成千上万的羊双目失明，许多的动植物都灭绝了，都是因为臭氧层被破坏了呀。
所以，我们把臭氧层称为地球生命的佑护之神。
”
“我明白了，爷爷。
我一定要想出一个好办法，使人类能重新回到有臭氧层保护的日子里。
”
亲爱的朋友们，如果我们不希望在未来的日子里出现这样的悲剧，就请大家从现在开始，爱护我们地球生命的佑护之神——臭氧层吧。
14臭氧层杀手——氟里昂
我是氟里昂，又叫氯氟烃，简称为CFC，被人类称为臭氧层杀手。
早在20世纪30年代开始，世界上制造冰箱使用的制冷剂二氯二氟甲烷（CF2Cl2）和发泡剂三氯氟甲烷（CFCl3）等都是我的化身。
另外，我还被广泛地应用于制造洗涤剂、杀虫剂、防汗剂、头发喷雾剂等。
你一定想知道我是如何破坏臭氧层的吧。
其实我的化学性质是非常稳定的，当我进入大气后，在低层大气中基本上是不分解的，但当进入到30000米的高空平流层中，在紫外线的照射下，我就会分解出一种对臭氧有破坏作用的氯原子，这种氯原子能使臭氧分解为氧气：
Cl+O3=ClO+O2
ClO+O=Cl+O2
这里，在第一个反应中消耗掉的氯原子在第二个反应中重新产生出来。
因此，每一个氯原子就能参与大量的这些破坏臭氧的反应。
这两个反应的总反应是：
O+O3=2O2
不过，现在我的命运已经不如以前了，因为人类发现了我对臭氧层做尽了坏事，已经不再信任我了。
他们发明了无氟冰箱，控制我的生产、消费和排放，甚至禁止再生产我了。
我也不想做一个杀手的，但我一遇见臭氧分子就要和它反应，这也是本能所致吧。
还好我们制冷剂家族还有其他的兄弟不会破坏臭氧层，今后我就只好逐渐退位给他们，由他们来继续为人类做贡献了。
15玻璃的诞生
玻璃晶莹剔透，很难腐蚀，容易加工成各种形状，他以自己优越的性能装点着我们的生活，你知道玻璃是怎样诞生的吗？
相传在很久以前，一队腓尼基商人驾驶着一艘货船运输天然碱到很远的地方。
不幸的事发生了，海面上突然狂风大作，暴风雨眼看就要来了，货船剧烈颠簸，无法前进，腓尼基商人只好找到一个附近的小岛暂避风雨。
沙滩上没有石头，他们就用天然碱来代替石头，垒起了炉灶，来进行做饭和取暖。
等到风平浪静，他们要继续起航远行了，在收拾东西时，却意外的在沙滩上发现许多晶光闪闪的明珠一样的东西，拣起来放在手心里仔细观赏，一颗颗明珠在阳光的照射下晶莹透亮，就象神仙头顶上的宝石。
腓尼基商人们欣喜若狂，以为是神灵送给他们的护身符，他们一颗不漏地拣起每一颗“明珠”，将他们带上了航船，并由此将它们带到了世界各地。
其实，腓尼基商人找到的“明珠”，就是我们现在日常生活中司空见惯的玻璃。
玻璃是怎样生产出来的呢？
通过这个故事，我们也不难发现其中的奥妙：
玻璃就是由沙子作为主要的原料与纯碱熔融而成的。
沙子的主要成分是二氧化硅（SiO2）,熔点很高，但是在纯碱（碳酸钠Na2CO3）的作用下，二氧化硅的熔制温度大大地降低，形成可以流动的融浆，即水玻璃（硅酸钠Na2SiO3）,最后加入石灰石，将水玻璃冷却后，就制得了晶莹剔透的玻璃了。
不过，要想制得无色的玻璃，原料中一定不要含有铁元素，否则如果制成的玻璃中有二价的铁离子，玻璃就会发绿。
你一定会奇怪，为什么现在会有五颜六色的玻璃？
其实很简单，只要在玻璃中添加不同的金属氧化物，玻璃就会被染上不同的颜色：
加入氧化钴，玻璃会变成蓝色；加入氧化亚铜，玻璃会变成红色；加入氧化铬，玻璃会变成绿色；加入三价铁离子，玻璃变成棕黄色；加入二价铁离子，玻璃变成绿色……
过去，玻璃是非常贵重的东西，只有那些王公贵族才能享受得起，现在，玻璃已经由“旧时王榭堂前燕，飞入寻常百姓家”了。
我们生活中的穿衣镜，灯泡，家具，杯子，饮料瓶，啤酒瓶……都离不开玻璃；建筑物上有玻璃，有阳光大厦之称的巴黎世界博览会大厅，就是用钢材镶嵌了大面积的玻璃盖成的；汽车上也要安装玻璃和倒车镜；玻璃还可以被加工为人造骨骼……
玻璃从它诞生起，一直到遥远的将来，都将是人类生活中一道亮丽的风景，为人类作出巨大的贡献。
16蜂蜜中的金属污染
小不点：
如果我买了一瓶蜂蜜后想要知道究竟有没有被污染，有什么简便方法吗？
工作人员：
有啊。
用茶水。
小不点：
茶水？
工作人员：
对。
因为茶水中有茶多酚类物质，它们能与多种金属离子产生综合沉淀现象。
因此，如果蜂蜜能使茶水变黑，就证明里面有游离的铁离子。
小不点：
那具体如何操作呢？
工作人员：
先泡一杯绿茶，倒入10－20克蜂蜜，然后慢慢搅动，若茶水变黑，说明有污染，茶水越黑，污染越严重。
小不点：
原来是这么回事。
今天我算是大开眼界了。
17 卤素的发现
（一）、氟元素的发现：
1529年德国人Agricola曾描述过：
利用萤石作为矿石的溶剂能使矿石在熔融时更容易流动。
1670年从事玻璃加工工业的施万哈德家族发现，萤石与浓硫酸反应生成的气体，能够刻蚀玻璃，可在玻璃上刻蚀图案制成艺术品。
18世纪时已制得氢氟酸，并根据它的性质，判断其组成中可能含有一种与氯相似的元素，德国的化学家许村贝克则认为这种元素是元素中最活泼的，要把它从化合物中分离出来是非常困难的。
1813年英国化学家戴维曾电解氟化物制氟，但没有成功。
后来英国化学家哥尔也用电解法电解氟化氢，但实验时发生了爆炸。
这显然是产生的少量的氟和氢激烈化合的结果。
1886年法国化学家莫瓦桑终于用铂制的U形管，以铂铱合金作电极，用萤石制的螺旋帽盖紧管口并在低温条件下（-23℃），把干燥的氟氢化钾溶于液态氟化氢中作为电解质进行电解，制出了氟气。
它遇到单质硅立即着火，与氯化钾反应产生氯气，。
很多化学反应确证氟有惊人的活泼性，所以，人们起初就把它命名为“氟（“流动”之意）”。
（二）、氯元素的发现
瑞典化学家Scheele在1771-1774年致力于软锰矿的研究，他当时曾把以二氧化锰为主要成分的矿石，浸入盐酸中，立即冒出一种令人窒息的黄绿色气体，并发现它微溶于水，使水略带有酸味；并且有漂白作用，能使蓝石蕊试纸几乎变白，又能漂白花朵和绿叶；另外还能腐蚀金属；在这种气体中昆虫会立即死去。
至1810年11月在英国皇家学会上才正式确认上述黄绿色气体是一种新元素，命名为氯，即“绿色”之意。
（三）溴元素的发现
1825年德国海得堡大学学生罗威用氯气去处理家乡的一种矿泉水时，产生了一种红色物质。
这种物质可被乙醚提取出来，在蒸去乙醚，得到一种红棕色液体，这就是“溴”。
与此同时，法国学生巴拉尔德研究从海藻中提取碘：
他把海藻烧成灰，用热水浸泡后，向所得溶液中通入氯气，经一段时间有碘的紫黑色晶体出现，提取碘后的母液中，总沉有一层深棕色的液体，起初被认为它可能是一种碘的氯化物。
以后经多次实验，他用乙醚把母液中深棕色液体萃取出来，再用氢氧化钾处理，得到的化合物与浓硫酸和二氧化锰共热后，重新又制得纯净的红棕色有恶臭的流体。
它的沸点为47℃；比重为3；蒸汽很象二氧化锰；能和多种金属化合。
1826年这一新元素被命名为溴（“恶臭”之意）。
（四）碘元素的发现
碘是在1811年为从事制硝业的法国人库尔特瓦所发现。
当时曾把海藻灰浸渍出的海藻盐汁加热蒸发，首先析出食盐，随后依次结晶出氯化钾和硫酸钾等。
但库尔特瓦发现产品不纯，因为海藻灰中含有碳，在烧制过程中碳可使硫酸盐还原成硫化物如硫化钠等，它想用硫酸和硫化钠反应溢出硫化氢，把硫化钠除去，结果很好。
但有一次用的硫酸太多了，出现了紫色彩云冉冉升起。
并且有一股和氯气相似使人窒息的气味充满全室。
紫色蒸汽遇到冷的物体表面，即凝成大片的暗紫色的晶体，这种新的元素到1814年被命名为碘（“紫色”之意）。
18氟的发现简史
莫瓦桑（H．Moissan，1852-1907）
氟，FLUORI，源自fiuo，“流动”的意思，1771年发现。
氟是所有非金属中最活泼的元素。
只有少数的稀有气体元素拒绝和它相结合。
它能腐蚀不为任何化学药品所动的铂。
在氟气的喷流下，木材或橡胶会马上燃烧──即使是石棉也要烧得赤热。
在化学元素发现史上，持续时间最长的、参加的化学家人数相当多的、危险很大的，莫过于单质氟的制取了。
氟是卤族中的第一个元素，但发现得最晚。
从1771年瑞典化学家舍勒制得氢氟酸到1886年法国化学家莫瓦桑（MoissanH，1852-1907）分离出单质氟共经历了100多年时间。
在此期间，不少科学家不屈不挠地辛勤地劳动，戴维、盖·吕萨克、诺克斯兄弟等很多人为制取单质氟而中毒，鲁耶特、尼克雷因中毒太深而献出了自己的生命。
可以称得上是化学发展史中一段悲壮的历程。
当时，年轻的莫瓦桑看到制备单质氟这个研究课题难倒了那么多的化学家，不但没有气馁，反而下决心要攻克这一难关。
莫瓦桑总结了前人的经验教训，他认为，氟这种气体太活泼了，活泼到无法分离的程度。
电解出的氟只要碰到一种物质就能与其化合。
强烈地腐蚀各种电极材料。
如果采用低温电解的方法，可能是解决这个问题的一个途径。
经过百折不挠的多次实验，1886年6月26日，莫瓦桑终于在低温下用电解氟氢化钾与无水氟化氢混合物的方法制得了游离态的氟。
氟这种最活泼的非金属终于被人类征服了，许多年以来化学家们梦寐以求的理想终于实现了，莫瓦桑为人类解决了一个大难题。
真是有志者事竟成！
在此之后，莫瓦桑制备出许多新的氟化物，其中最引人注目的是四氟代甲烷CF4，沸点只有258K。
他的这项工作，使他成为20世纪合成一系列作为高效的制冷剂的氟碳化合物（氟利昂）的先驱。
莫瓦桑一生主要从事实验工作，他一生接受过许多荣誉，他几乎是当时所有著名的科学院和化学会的成员，但他却一直保持谦虚的态度。
由于氟最早是从萤石中制取氟化氢而得到的，所以氟被命名为“Fluorine”，表示它来自萤石。
中文按其译音定名为氟。
19碘的发现
法国化学家库特瓦（Courtois,B.1777-1838）出生于法国的第戌，他的家与有名的第戌学院隔街相望。
他的父亲是硝石工厂的厂主，并在第戌学院任教，还常常作一些精彩的化学讲演。
库特瓦一面在哨石工厂做工、一面在第戌学院学习。
他很喜欢化学，后来又进入综合工业学院深造。
毕业后当过药剂师和化学家的助手，后来又回到第戌继续经营硝石工厂。
在法国、爱尔兰和苏格兰的沿海岸，当春天风浪大作的时候，海生植物受到海浪和潮水的冲击，漂到浅滩上。
在退潮的时候，库特瓦经常到那些地方采集黑角菜、昆布和其它藻类植物。
回家后，把采集的植物堆集起来，使其缓缓燃烧成灰，然后加水浸渍、过滤、洽澄清得到一种植物的浸取溶液。
库特瓦本想从这些溶液提取哨石和其它的盐类，因此就得对溶液进行蒸发，使其溶解的硫酸钾、硫酸钠、氯化钠、碳酸钠等依次结晶出来，可是在提取过程中，他发现铜锅被溶液腐蚀得很厉害。
他想硫酸钾、氯化钠等物质是不会腐蚀铜锅的，是不是溶液中有什么新物质跟铜发生了变化？
于是他将水溶液加热蒸发，氯化钠的溶解度最小，首先结晶出来，然后才是氯化钾、硫酸钾。
由于海藻在燃灰过程中有不少的硫酸盐，被碳还原而生成了硫化物。
库特瓦为了除掉其中的硫化物，就往溶液中加入浓硫酸。
在蒸发母液过程中，库特瓦意外地发现，母液中产生一种美丽的紫色蒸气，象彩云一样冉冉上升，这一现象使他惊喜不已。
最后，这种使人窒息的蒸气竟然充满了实验室。
当蒸气在冷的物体上凝结时，它并不变成液体，而凝成片状的暗黑色晶体，并具有金属光泽。
这是1811年的事。
制得这种晶体之后，库特瓦利用这种新物质作进一步研究，他发现这种新物质不易跟氧或碳发生反应，但能与氢和磷化合，也能与锌直接化合。
尤为奇特的这种物质不能为高温分解。
库特瓦根据这一事实推想，它可能是一种新的元素。
由于库特瓦的实验设备简陋，药物缺乏，加之他还要把主要精力放在经营哨石工业上，所以他无法证实这种新物质是新元素。
最后他只好请法国化学家德索尔姆和克莱芒继续这一研究，并同意他们自由地向科学界宣布这种新元素的发现经过。
1813年德索尔姆和克莱芒，在《库特瓦先生从一种碱金属盐中发现新物质》的报告中写道：
“从海藻灰所得的溶液中含有一种特别奇异的东西，它很容易提取，方法是将硫酸倾入溶液中，放进曲颈甑内加热，并用导管将曲颈甑的口与彩形器连接。
溶液中析出一种黑色有光泽的粉末，加热后，紫色蒸气冉冉上升，蒸气凝结在导管和球形器内，结成片状晶体。
”克莱芒相信这种晶体是一种与氯类似的新元素，再经戴维和盖·吕萨克等化学家的研究，提出了碘具有元素性质的论证。
1814年这一元素被定名为碘，取希腊文紫色的意义。
1913年10月9日，在第戌学院为库特瓦举行了隆重的纪念大会，庆祝他发现碘100周年。
同时在库特瓦诞生的地方竖立了一块纪念碑，以追念他发现碘的功绩。
20点石成金
我们平时所说的“钻石”就是金刚石，金刚石不仅制成大家喜欢的装饰品，还因为它的硬度大而成为研磨、切割、磨削与抛光工具，也可以制成矿井钻头。
石墨与金刚石的化学成分都是由碳元素组成的，天然的金刚石在地球上的含量十分稀少，可石墨的含量却很多。
如果我们拥有一根“点石成金”的手指多好啊！
其实，科学家们很早以前就已经拥有了这根“手指”，那么，这是一根什么样的“手指”呢？
这就得从石墨与金刚石的结构说起了。
因为石墨中的每个碳原子与其它三个碳原子相互连接，形成一个平面，每个平面相互间只存在一种很弱的作用力，就如同一叠照片一样，每个平面都易滑动，。
所以，正如我们所感觉的一样，石墨的硬度小。
金刚石的硬度极大则是因为它中间的每个碳原子与另外四个碳原子连接在一起，形成空间网状结构。
如果我们能改变石墨的结构，使之变成金刚石的空间网状结构，那么，“石头”就变成了“金子”！
石墨的密度是2.22克每立方厘米，而金刚石是3.51克每立方厘米。
由石墨转变为金刚石时体积将减少，增加压力将有助于使石墨转变为金刚石。
而且，金刚石所蕴涵的能量要比石墨大，所以升温也是有必要的。
高温、高压是石墨转变为金刚石的必要条件，这也正是金刚石在地球内部形成时的天然环境。
1955年，邦迪等人在1万兆帕斯卡的压力、2000多度的高温下，应用静压力法获得了金刚石。
后来，科学家又发展了利用爆炸瞬间产生的高温和冲击波的方法，使石墨变成了金刚石。
这些科研成果是多么令人兴奋！
但是，这二种方法所用的设备昂贵、操作困难、生产成本高昂，而且得到的金刚石不容易加工。
有些科学家为了解决这个难题，他们又开发出在各种衬底上由碳原子直接沉积而生长出金刚石薄膜的技术，这种技术可以“生长”出大量的金刚石。
现在，人们还在寻找能够“点石成金”的“金手指”。
你能想出更好的方法，加入到寻找“金手指”的行列中来吗？
21燃素学说的推翻和氧化理论的建立
18世纪后半叶，层出不穷的化学新发现，不断地冲击着燃素说。
最后拉瓦锡（1743-1794）以敏锐的洞察力，在总结他人成功的经验与失败教训的基础上，仔细地重复许多实验，用无可辩驳的事实，推翻了长达百年的燃素说，引起化学史上著名的化学革命，奠定了近代化学的基础。
1774年，拉瓦锡做了焙烧锡和铅的实验：
把精确称量过的锡和铅放在曲颈瓶中，密封后准确称量金属与瓶的总质量，然后加热，使锡、铅变为灰烬，发现加热前后的总质量没有发生变化。
其后，他发现金属经煅烧后质量却增加了，可能是金属结合了瓶中部分空气的结果；打开瓶子时有空气冲了进去，打开的瓶子和金属煅灰的总量增加了，而且所增加的质量与金属煅烧后增加的质量恰好相等，这证明金属肯定是结合了瓶中部分空气的结果。
在这样鲜明的事实面前，拉瓦锡对燃素说产生了极大的怀疑。
他进而想，如果设法从金属煅灰中直接分离出空气来，就更能说明问题。
于是他用铁银灰（铁锈）进行试验，但没有成功。
正在拉瓦锡遇到困难的时候，这年10月普里斯特里访问巴黎，他将聚光镜能使汞烟灰分解的实验告诉了拉瓦锡，这对拉瓦锡来说是至关重要的信息和直接的启发。
他马上重复做了普里斯特里的试验，从汞银灰中分解出比普通空气更为助燃、助呼吸的气体。
最初他把这种气体称为“上等纯空气”，到1777年才正式把它命名为“氧”，即成酸的元素。
此后拉瓦锡又对氧化汞的合成与分解做了更精确的定量实验，证明金属变为煅灰并不是分解反应，而是与氧化合的反应，即：
金属+氧=缎灰（氧化物），根本不存在燃素说的信奉者们长期坚持的：
金属-燃素=煅灰。
无可辩驳的事实不仅彻底推翻了燃素说，而且证明了物质虽然在一系列化学反应中改变了状态，但参与反应的物质的总量在反应前后是相同的。
也就是说拉瓦锡用精确的实验证明了化学反应中的“质量守恒”。
拉瓦锡对于他的燃烧学说十分严肃慎重，从1772年至1777年的五年中，他又做了大量的燃烧试验，例如使磷、硫黄、木炭、钻石燃烧；将锡、铅、铁煅烧；将氧化铅、红色氧化汞和硝酸钾强热，使之分解，并对燃烧以后所产生和剩余的气体也—一加以研究，然后对这些试验结果进行综合归纳和分析，于1777年正式向巴黎科学院提交了一份划时代的论文──《燃烧概论》，建立了燃烧的氧学说。
其要点如下：
（1）燃烧时放出光和热。
（2）物体只有在氧存在时才能燃烧。
（3）空气是由两种成分组成，物质在空气中燃烧时，吸收了其中的氧，所增加之重恰为其吸收的氧气之重。
（4）一般的可燃物（非金属）燃烧后通常变为酸，氧是酸的本原，一切酸中都含有氧元素；而金属煅烧后即变为煅灰，它们是金属氧化物。
此后不久，水的合成和分解试验取得成功，氧学说便被举世公认了，从此化学家能够按照物质的本来面目进行科学研究，
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