舍勒发现氯气的同一年，普利斯特里在巴黎拜访了拉瓦锡。拉瓦锡早就怀疑解释燃烧的所谓“燃素说”了，与普利斯特里交流后，他更加确信燃素说并不靠谱。
本来拉瓦锡应该去拿个法律学位，可他却把时间花在了听科学讲座上面，从而了解了燃素理论。他知道，某些物质燃烧时重量会增加而非减少，包括能与氧结合形成金属灰（金属氧化物）的那些金属。波义耳的学说对此有间接解释，他认为热的颗粒会钻进玻璃容器，镶嵌在金属中，从而增加了金属的质量。一些科学家甚至认为，燃素可能具有负质量。
但这些说辞在拉瓦锡看来不过都是自欺欺人。他发现，硫和磷在燃烧时会与空气结合，并增加质量。他还知道，如果加热金属灰，就会释放大量气体。他认为，燃烧的背后一定有某种科学道理，并不需要借助燃素这种玄之又玄的东西来解释。
普利斯特里告诉拉瓦锡，他曾加热过水银灰（氧化汞），并得到了一种气体，将蜡烛置于其中，燃烧时间比在普通空气中还要长。普利斯特里的解释是，他收集到的气体中完全不含燃素，他称之为“脱燃素空气”。拉瓦锡重复了普利斯特里的实验，得出的结论是空气中至少包含两种成分。他称其中一种为“可呼吸空气”，认为它对维持生命至关重要。这种气体也参与燃烧，拉瓦锡将燃烧描述为含碳物质或金属与“可呼吸空气”之间的反应。一旦这种成分从空气中脱离并形成化合物，空气就不再适合呼吸或燃烧了。他在1777年公开了自己关于燃烧的新理论。
普利斯特里的钟形罐实验
1779年，拉瓦锡向巴黎的皇家科学院宣称，多数的酸都含有“可呼吸空气”，因此他将该气体命名为“氧气”（oxygène，希腊文中意为“产酸剂”）。这彻底改变了化学的面貌，燃素说的倒台使科学摆脱了发展道路上的一个重大阻碍。这一刻可以说是现代化学的“合法”原点。
把他的脑袋砍下，只要一眨眼。可是这样的脑袋，哪怕再过一百年也长不出来了。
——意大利数学家、天文学家拉格朗日评论拉瓦锡被斩首
拉瓦锡
（1743—1794）
拉瓦锡出身于巴黎的一个富裕家庭，父亲为一名律师。他曾跟随父亲学习法律，但化学才是他真正的爱好。1771年，他与年仅13岁的玛丽-安娜结婚，而他当时已经28岁了。之后，她成为拉瓦锡事业上老练而投入的盟友和伴侣。
1775年起，拉瓦锡在巴黎军火库担任皇家火药和硝石管理局委员。他改进了制造火药的方法，并用自己装备优良的实验室，吸引欧洲各地的化学家前来工作。他对气体进行了广泛的研究，推翻了燃素理论，阐述并应用了物质守恒定律，并引入了现代化学命名系统。他调查了黑市烟草的掺假情况，并建议在合法烟草中加一点水来改善口感。对我们来说最重要的是，他提出了化学元素的关键特征，并编制了第一张现代化学元素周期表。缜密的测量和记录以及对细节的极度重视，使他成为化学家的典范。他在1789年出版了开创性的著作《化学基本论述》，开启了一场化学革命，使这门学科进入了现代阶段。(www.xing528.com)
但在1789年，同时也是法国大革命开端的那一年，作为一名富有的知识分子，拉瓦锡陷入了极端的险境。1793年，革命者逮捕了他，指控他滥用国家资金和在烟草中掺假。1794年，他被处决于断头台上。第二年，人们将他被罚没的物品返还给他的遗孀，并附上一张纸条，承认他是被诬陷的。
玛丽-安娜自学英文，以便为丈夫翻译科学论文，她学习科学知识，以便了解丈夫的工作。她还精通绘制插图和雕刻，可以为丈夫的出版物配图
正如普利斯特里的工作帮助拉瓦锡认识了空气的自然属性和燃素说的荒谬，卡文迪许的成果则加深了拉瓦锡对水的理解。
卡文迪许发现，在空气中燃烧氢气会产生水。他得出结论，两种气体中原本都含水，并按照他设计的反应释放出来，符合燃素理论模型。
拉瓦锡用他自己的理论模型解释了反应过程：燃烧是与氧气的一种结合。1783年，他在氧气中燃烧氢气，获得了极为纯净的水，同时得出了完全合乎逻辑甚至毫无疑义的结论：这个实验中的燃烧涉及氢气与氧气的结合，并且生成了水。因此水根本不是元素，而是氢和氧的化合物。
为了更确凿地证实这个结论，他让水蒸气通过红炽铁屑以进行分解，并通过汞采集产生的气体。如他所料，这些气体正是氢气和氧气。这一结果使他获得了足够的信心，对燃素说展开全面进攻。他指斥燃素是“虚构的”和“名副其实的软骨头，每时每刻都在变换形态”。但他的立场谈不上广受支持，包括普利斯特里在内的许多科学家都抱着陈旧的理论模型不放，直到进入坟墓。
拉瓦锡并没有停止对水之构成的探索，在研究的最后阶段，他的目的是搞清楚水中氢和氧的比例。为此他设计了一项巧妙的实验。他在一小烧杯汞里加了些水和铁屑，水和铁都比汞轻，因此漂在表面。然后他将烧杯倒扣入装着汞的更大的碗中，使得水和铁屑被困在靠近汞体表面的位置。他将这套装置静置了几天，在此期间，铁和水发生反应产生氧化铁并释放氢气，而氢气就聚拢在汞体上方。根据之前的实验结果，拉瓦锡知道特定量的水能分解出多少气体。再通过测量本次实验中产生的氢气的量，他便计算出了水由三分之二的氢和三分之一的氧构成。
到1783年，拉瓦锡已充分证明，水和空气都不属于元素。范·海尔蒙特对柳树苗进行的实验则表明，土也并非单一元素，至少柳树的生长并不需要它。
通过一项更为深入的实验，拉瓦锡否认了水可以通过蒸发转化为土。这种陈旧的观念来源于日常观察：把水放在烧瓶中煮沸，只要时间足够长，所有的水都蒸发完，就会留下“土一样的”沉淀物。拉瓦锡经过仔细测量后证明，这种沉淀物其实是玻璃器皿经过长时间回流加热，玻璃材料崩解的产物。
通过观察氢气在氧气中燃烧产生水，拉瓦锡证明了水不是单一元素，而是一种化合物
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