A、分子是保持物质化学性质的最小粒子，故A错误；B、物体间热胀冷缩是因为构成物质的微粒间有间隔，间隔随着温度的变化而变化，而不是微粒的大小发生变化，故B错误；C、分子、原子都是构成物质的基本粒子，故C正确；D、由于化学变化的实质是分子分成原子，原子重新组合生成新的分子，即在化学变化中原子并没有发生变化，故D错误；故选C．
