铜的冶炼方法一般随矿石的性质而有所不同。如氧化物矿可直接用碳热还原，硫化物矿则常用所谓的冰铜熔炼法。氧化物矿还可用湿法冶金，如用稀硫酸或其他络合剂浸出，然后进行电解。
举一个例子，比如黄铜矿（ＣｕＦｅＳ２）是用冰铜熔炼法（火法）冶炼。由于铜矿品位低，首先要进行富集，经泡沫浮选获得精矿，以提高品位。浮选所得的精矿经沉降、过滤、烘干后，进入沸腾炉，在２７０～８００℃的温度条件下通空气进行氧化焙烧，使部分脱硫成ＳＯ２，同时还可除去带有挥发性的杂质，并进一步富集铜，得到焙砂。主要反应如下：
２ＣｕＦｅＳ２＋Ｏ２Ｃｕ２Ｓ＋２ＦｅＳ＋ＳＯ２其中部分的ＦｅＳ进一步被氧化成ＦｅＯ：
２ＦｅＳ＋３Ｏ２２ＦｅＯ＋２ＳＯ２
焙砂中的主要成分为Ｃｕ２Ｓ和ＦｅＳ，其质量比大约相等，还有ＦｅＯ及原有的ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ等造渣氧化物。焙砂送入反射炉进行高温（１５００～１５５０℃）熔炼，目的是制成冰铜（Ｃｕ２Ｓ·ＦｅＳ）。由反射炉底放出的熔融态冰铜，立即送入转炉，于高温下吹入空气将ＦｅＳ氧化为ＦｅＯ，与加入的ＳｉＯ２形成炉渣而被除去，并使Ｃｕ２Ｓ转化成粗铜。其中主要反应为：
２Ｃｕ２Ｓ＋３Ｏ２２Ｃｕ２Ｏ＋２ＳＯ２２Ｃｕ２Ｏ＋Ｃｕ２Ｓ６Ｃｕ＋ＳＯ２↑所得的粗铜，又送入特种炉熔化，控制氧化或还原条件，加入少量造渣物以除去一些金属杂质，最后得到含铜９９４％～９９５％的精铜，浇铸成准备电解精炼的一定形状的阳极铜板。
铜的精炼常用电解法。将阳极铜板在以硫酸铜的酸性溶液作电解液的电解池中进行精炼，于纯铜阴极上得到高纯铜（９９９５％）。
我们知道，在人类历史上，由于铁的出现，才使武器从传统的青铜铸造中摆脱出来，但同时也为铜的应用开辟了一个更新的领域。铜仍是现代战争中不可或缺的重要战略物资。
有记忆的地神之子
１９５８年，美国海军实验室制成了一种镍钛合金，他们首先将一根镍钛缆绳按要求弯曲成某种形状，加温后冷却，把它拉成直线，再次加热，这根缆绳又自行恢复成原先预热时的形状。科学家抓住这个实验现象不放，进行深入研究，终于发现原来镍钛合金具有能“记忆”自己形状的神奇特性。从此，具有记忆功能的镍钛合金不断地被开发出来，并被广泛地应用到各个领域。１９６９年，镍钛记忆合金首次应用到工业上。２０世纪７０年代，美空军用镍钛合金做成Ｆ－１４战斗机上液压管道的接头，结果近１０万接头，无一发生渗漏。
飞船在太空中通过无线电同地球联络，这时，天线是不可缺少的。在美国，人们用记忆合金做成飞船天线，平时它的外形像半个篮球，可折叠起来。当飞船进入太空，在阳光照射下，天线受热就会自动展开，成为原来的半球形。
科学家还利用镍钛合金的“记忆功能”，将它制成机器人的四肢和手上的“肌肉”。神奇的是，当外界温度改变时，机器人的“手足”便会根据记忆而改变形状，从而手舞足蹈起来。医生经过试验，将镍钛合金制成比血管略小的螺旋“弹簧”，先让它在体温条件下，“记住”自己原来的形状，然后把它拉直，通过手术，慢慢送进心脏病患者的动脉。在人体正常体温下，有“记忆”功能的金属慢慢又恢复成原来的螺旋弹簧形状，在患者血管内壁形成了一层衬套，可防止心脏病患者由于动脉内壁过薄导致破裂而带来的生命危险。
金属钛（Ｔｉ）是一种新兴的结构材料，它的密度为４５４ｇ／ｃｍ３，比钢轻（钢的密度为７９ｇ／ｃｍ３）。可是，钛的机械强度同钢相似。铝的密度虽小（２７ｇ／ｃｍ３），但机械强度较差。钛恰好兼有钢和铝的优点。钛是热和电的良导体，高纯度的钛具有良好的可塑性，越纯可塑性越大。液体钛几乎能溶解所有的金属，因此可以和多种金属形成合金。
钛的表面容易形成致密的、钝性的氧化物保护膜，因而具有优良的抗腐蚀性，特别是对海水的抗腐蚀性很强。由于金属钛具有这样一些良好的性能，自２０世纪４０年代以来，它的生产量激增，在国防和高技术产业中，占有重要的地位，目前在航海和航空制造业上得到了广泛应用。
虽然在通常温度下钛不活泼，但在高温时，钛能直接同许多非金属如氢、卤素、氧、氮、碳、硼、硅、硫等生成很稳定、很硬并且难熔的化合物，如ＴｉＮ，ＴｉＣ，ＴｉＢ，ＴｉＢ２。
在室温下，钛不与无机酸反应，但能溶于热盐酸和热硝酸中。
用金属钠或镁还原四氯化钛可以制取金属钛。
ＴｉＣｌ４＋４ＮａＴｉ＋４ＮａＣｌ
ＴｉＣｌ４＋２ＭｇＴｉ＋２ＭｇＣｌ２钛的重要化合物有二氧化钛（ＴｉＯ２）、四氯化钛（ＴｉＣｌ４）。钛白是经过化学处理制造出来的纯净的二氧化钛，它是重要的化工原料。
四氯化钛（ＴｉＣｌ４）是钛的一种重要卤化物，以它为原料，可以制备一系列钛化合物和金属钛。四氯化钛在常温下是一种无色液体，熔点为－２３℃，沸点为１３６℃，具有刺激性的气味。ＴｉＣｌ４在水中或潮湿空气中都极易水解，将它暴露在空气中会产生烟：
ＴｉＣｌ４＋２Ｈ２ＯＴｉＯ２＋４ＨＣｌ↑利用ＴｉＣｌ４的水解性，可以制作烟幕弹。ＴｉＣｌ４也是有机聚合反应的催化剂。
海底任遨游的法宝
２０００年８月１３日，发生了一起震惊世界的海难———俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇沉入１００多米深的巴仑支海海底。随后俄罗斯展开了紧急救援行动，但救援行动持续了近一周时间，最终回天无术，艇上１１８名官兵全部遇难，没有一名船员幸存。
历史上曾经发生过多起潜艇沉没事件，其中在实施救援时，争取时间对于救援成功的可能性至关重要。而要争取时间，一方面要求救援行动迅速高效，另一方面还要看沉没潜艇内的官兵能够坚持多长时间，而后者就要看潜艇里的氧气能够维持多久了。当对“库尔斯克”号的救援行动还在进行之中时，海军专家介绍：潜艇在水下活动，必须有足够的氧气保障。
氧气含量过少，人员容易疲劳虚弱，甚至会二氧化碳中毒。潜艇的氧气主要从三个途径获得：一是定期浮起换气，从大气中获得。一般潜艇每隔３～４小时就要浮出水面换气。二是靠制氧机制造。核潜艇一般使用制氧机。但潜艇沉没后核反应堆被关闭，制氧机也因失去动力而无法工作。三是使用化学再生药板。再生药板能与二氧化碳发生化学反应，产生氧气。一般常规潜艇都装有一定数量的再生药板，以保证潜艇１～２个月的水下航行。由于核潜艇使用制氧机，再生药板储量不会太多，但是一般情况下应能保证使用１０昼夜以上。然而，“库尔斯克”号核潜艇的悲剧还是无可避免地发生了。
毋庸置疑，人为了维持自己的生命，氧气是不可或缺的，而在无所不用其极的战场上，交战的一方可以通过特殊的武器使敌人得不到氧气而发生窒息，从而达到杀伤的目的。比如在剿灭车臣匪徒的战争中，俄军动用了燃料空气弹等先进武器。燃料空气弹是一种特殊的“面杀伤武器”，人们还给它起了许多形象的叫法：窒息弹、油气弹、气浪弹和云爆弹等。它的内部填满了挥发性极强的碳氢化合物，当投掷到目标上方后，弹内的液体燃料连同延时引爆装置一起被撒到地面，与空气中的氧气充分混合，很快变为雾状的气溶胶，经过预定时间后即会第二次引爆。燃料空气弹爆炸时会产生２５００℃左右的高温火球，并形成强大的冲击波和热气浪，炸点附近的冲击波传播速度可达每秒２２００米，足以直接摧毁目标。另外，燃料空气弹与普通炸药不同，普通炸药爆炸时不需要外界的氧气，而燃料空气弹的燃料必须与氧气充分混合，爆炸时会把目标周围的氧气消耗殆尽，处于爆炸区内的人员即使不被当场炸死或烧死，也会由于严重缺氧而窒息死亡。
化学武器是大规模杀伤性武器，防毒面具能对其起到有效的防护作用。面具分过滤式和隔绝式两种。在隔绝式防毒面具中，有一种为化学生氧式防毒面具。它主要由面罩、生氧罐、呼吸气管等组成。使用时，人员呼出的气体经呼气管进入生氧罐，其中的水汽被吸收，二氧化碳则与罐中的过氧化钾和过氧化钠反应，释放出的氧气沿吸气管进入面罩。
我们每一个人每时每刻都离不开空气，确切地说是离不开氧气。在通常情况下，氧气是一种无色无味的气体，但在压强为１０１千帕时，氧气在约－１８３℃时变为液体，呈美丽的淡蓝色；在约－２１８℃时则会变成颜色美丽、外形漂亮的固体———呈淡蓝色的雪花状。氧气的密度比空气略大，不易溶于水。
氧气也是一个“乐天派”，它的化学性质非常活泼，可以跟许多种非金属和金属发生化学反应。
平常我们见到的木炭在空气中燃烧，就是氧气和碳发生化学反应，生成二氧化碳：
点燃
Ｃ＋Ｏ２ＣＯ２
硫在空气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，而一到氧气里则旺旺地燃烧，发出蓝紫色火焰。硫跟氧气发生化学反应，生成了二氧化硫这种刺鼻的气体，并放出热量：
点燃
Ｓ＋Ｏ２ＳＯ２
磷在空气中燃烧，生成的是固体五氧化二磷：
点燃
２Ｐ＋５Ｏ２Ｐ２Ｏ５
细铁丝在空气中不易燃烧，但在氧气里则能够剧烈燃烧，火星四射，生成四氧化三铁这种黑色固体。反应过程中放出大量的热：
点燃
３Ｆｅ＋２Ｏ２Ｆｅ３Ｏ４
除了铁以外，铜、铝等在空气中十分“矜持”，这些不易燃烧的物质都可以在氧气中燃烧。
氧气的个性也是够活泼的吧！它在氧化反应中提供氧，具有氧化性，它是一种常用的氧化剂。
在实验室里制取氧气，通常采用加热氯酸钾或高锰酸钾的方法。加热氯酸钾制取氧气需要使用催化剂二氧化锰，化学方程式如下：
ＭｎＯ２
２ＫＣｌＯ３２ＫＣｌ＋３Ｏ２↑
△
但上述制氧法对于满足生产和医疗的应用可谓是杯水车薪。那么怎样大量地制取氧气呢？空气中不是有大量的氧吗？它在空气中的含量可是约２１％呀！可以从空气中制取！如果你能想到这个不错的主意，确实是动了脑筋了。没错，工业上用的大量氧气，主要是根据液态氮的沸点比液态氧的沸点低的原理，先使空气液化，再分离液态空气而制得的。
“破坏大王”碳纤维
在举世闻名的海湾战争中，一些新式武器纷纷登场亮相。碳纤维弹是美国新研制成功的秘密武器，它以电厂和变电站设备为目标，有效地破坏其输变电功能，使其断电，从而达到破坏军事指挥、通信和以电能为能源的武器和装备的目的。美军为了以最快速度使伊拉克军事机器瘫痪，决定使用这种武器。
碳纤维弹由美国战斧巡航导弹运载，弹头内装有大量碳纤维。这些碳纤维制成卷状或团状，丝丝相连。当装有大量碳纤维的弹体在特定目标如发电厂上空爆炸后，大量碳纤维丝团在空中飘散，最后落到发电厂上空的输电线上，破坏其正常送电功能，而使军事指挥机关断电、通信失灵和由电源提供侦察、瞄准乃至射击的武器装备不能操作，从而直接影响作战。
美军得到使用碳纤维弹命令后，便向伊拉克首都巴格达发射了以碳纤维弹为主的战斧导弹。导弹在巴格达电厂上空爆炸后，大量纤维丝团缠绕在高压输电线上，造成电厂输电障碍或短路。碳纤维弹的袭击不但破坏了巴格达的正常供电，影响了军事领导机关、作战部门的指挥和作战，而且若要恢复供电，必须动员军民冒着空袭的危险，去将这些扯不断理还乱的纤维丝团除去。碳纤维弹的使用，果然加快了海湾战争的进程，其对发电厂、变电站的破坏性，引起了世界的关注。
在以美国为首的北约对南联盟的轰炸中，美国也使用了碳纤维弹，同样实现了预期的战争目的。
“二战”中，德国为研制原子弹建造了４座核反应堆。当反应堆建立起来后，德国人却在如何使中子裂变速度变慢的问题上遇到了麻烦。原来，为搞清大量原子裂变的规律，必须在反应堆内装填一种可使天然铀链式反应速度减慢的物质。德国科学家布雷格博士经过计算，认为石墨是理想的减速剂，于是他设计了一个用厚壁耐压材料做外壳、以二氧化铀为燃料、以石墨为减速剂、用净化过的普通水为冷却剂的压水反应堆。
