化学反应的微观过程
在化学变化中，分子可以分成原子，原子又可以重新组合成新的分子；原子是化学变化中的最小粒子。例如氢气在氧气中燃烧，每 2 个氢分子和 1 个氧分子分裂成 4 个氢原子和 2 个氧原子，每 2 个氢原子和 1 个氧原子再结合成 1 个水分子。因为反应前后原子的种类没有改变、数目没有增减、质量也没有改变，所以参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和——这就是质量守恒定律的微观解释。
化学变化的实质：分子拆开，原子重组
由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子。发生化学变化时，原来的分子被破坏，分成原子，原子重新组合成新的分子，新分子构成新的物质，所以化学变化一定有新物质生成。以电解水为例：2H₂O =通电= 2H₂↑ + O₂↑，水分子分裂成氢原子和氧原子，每 2 个氢原子结合成 1 个氢分子，每 2 个氧原子结合成 1 个氧分子，大量的氢分子聚集成氢气，大量的氧分子聚集成氧气。这个实验还说明水是由氢、氧两种元素组成的。
有些物质由原子直接构成，如金属汞、碳。加热氧化汞时，氧化汞分子分成汞原子和氧原子，每 2 个氧原子结合成 1 个氧分子，汞原子直接聚集成金属汞（2HgO =△= 2Hg + O₂↑）。
物理变化与化学变化的微观区别
水蒸发变成水蒸气时，水分子本身没有改变，仍然是由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成的水分子，只是分子间的间隔变大了，没有生成新的分子，这是物理变化。而水通电分解时，水分子变成了氢分子和氧分子，这是化学变化。对于由分子构成的物质，发生物理变化时分子本身不变；发生化学变化时分子本身发生改变。
化学反应前后的“变”与“不变”
| 宏观 | 微观 | |
|---|---|---|
| 一定不变 | 反应物和生成物的总质量、元素的种类、各元素的质量 | 原子的种类、原子的数目、原子的质量 |
| 一定改变 | 物质的种类 | 分子的种类 |
| 可能改变 | 元素的化合价 | 分子的数目 |
分子数目可能改变，也可能不变：2H₂ + O₂ =点燃= 2H₂O 中 3 个分子变成 2 个分子；H₂ + Cl₂ =点燃= 2HCl 中 2 个分子仍变成 2 个分子。所以不能根据分子数目来判断是否遵守质量守恒定律。
怎样读懂微观示意图
- 先划掉没有参加反应的分子。反应前、反应后都有的同一种分子，多出来的部分没有参加反应。例如反应前有 5 个氢分子、2 个氧分子，反应后有 4 个水分子和 1 个氢分子，参加反应的氢分子只有 4 个，参加反应的 H₂ 与 O₂ 的分子个数比是 2∶1，而不是 5∶2。
- 根据图例写出各物质的化学式。由同种原子构成的分子是单质分子，由不同种原子构成的分子是化合物分子。
- 数出参加反应和生成的各分子个数，化为最简整数比作为化学计量数，写出化学方程式，再检查等号两边各种原子的个数是否相等。
- 判断反应类型：多变一是化合反应；一变多是分解反应；单质 + 化合物 → 新单质 + 新化合物是置换反应。甲烷燃烧、汽车尾气中 CO 与 NO 的转化不属于这三种类型。
用这个模型做实验
- 选“电解水”，点“下一步”逐步观察：水分子先拉开成氢原子、氧原子，原子再两两结合成氢分子和氧分子。对照底部的计数条，H 原子、O 原子的个数始终不变，分子的个数从 4 个变成 6 个。
- 换成“氢气燃烧”，看面板里的相对质量：参加反应的 4×2 + 2×32 = 72，生成的 4×18 = 72，质量守恒。
- 把氢分子拉到 5 个、氧分子保持 2 个，播放：多出来的 1 个氢分子被虚线圈出，没有参加反应。再点“恰好完全反应”对比。
- 比较“氢气燃烧”和“氢气在氯气中燃烧”反应前后的分子总数：一个减少、一个不变。
- 选“氧化汞受热分解”“碳与水蒸气”，看由原子直接构成的汞和碳在图中怎样表示。
- 选“水的蒸发”，对比物理变化：分子只是间隔变大，并没有拆开。
- 切到“微观示意图练习”，做几道判断反应类型、分子个数比、化学方程式的题目，答完点“在模型里看”。
常见问题
化学变化的微观实质是什么？
在化学变化中，分子分成原子，原子重新组合成新的分子（或直接聚集成新物质）。分子在化学变化中可以再分，而原子不能再分，原子是化学变化中的最小粒子。因为分子种类发生了改变，所以化学变化一定生成了新物质。
为什么化学反应前后物质的总质量不变？
化学反应的过程是参加反应的各物质的原子重新组合生成新物质的过程。反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有改变，所以参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。注意没有参加反应的那部分物质的质量不能算进去。
物理变化和化学变化在微观上有什么区别？
对于由分子构成的物质，发生物理变化时，分子本身没有改变，改变的只是分子间的间隔或排列方式，例如水蒸发时水分子间的间隔变大；发生化学变化时，分子本身发生了改变，变成了其他物质的分子，例如水通电时水分子变成了氢分子和氧分子。
化学反应前后分子的数目一定改变吗？
不一定。分子的种类一定改变，分子的数目可能改变也可能不变。例如 2H₂ + O₂ =点燃= 2H₂O 反应后分子数目减少，H₂ + Cl₂ =点燃= 2HCl 反应前后分子数目相等，2H₂O =通电= 2H₂↑ + O₂↑ 反应后分子数目增多。一定不变的是原子的种类、数目和质量，以及元素的种类和质量。
微观示意图题中怎样求参加反应的分子个数比？
先比较反应前后的图，划掉反应前后都存在的、没有参加反应的分子，再数参加反应的各种分子个数，化为最简整数比。例如反应前有 5 个氢分子、2 个氧分子，反应后有 4 个水分子和 1 个氢分子，说明只有 4 个氢分子参加了反应，参加反应的氢分子与氧分子的个数比为 2∶1，等于化学方程式 2H₂ + O₂ =点燃= 2H₂O 中的化学计量数之比。
催化剂参加原子的重新组合吗？
不参加。例如过氧化氢在二氧化锰催化下分解：2H₂O₂ =MnO₂= 2H₂O + O₂↑，二氧化锰只是加快反应速率，反应前后它的质量和化学性质都不变，所以写在等号上方作为反应条件，而不写进反应物或生成物中。重新组合的只是过氧化氢分子里的氢原子和氧原子。
适用课程
人教版初中化学九年级上册第三单元“物质构成的奥秘”（分子和原子：化学变化中分子可分、原子不可分）、第四单元“自然界的水”（电解水、水的组成）、第五单元（质量守恒定律的微观解释、化学方程式的意义与书写），也可配合其他版本教材中“分子和原子”“化学反应中的质量守恒”的相关内容。常见题型有“微观示意图”选择题：判断反应类型、求参加反应的分子个数比、写化学方程式、判断单质和化合物、判断反应前后分子与原子的变化等。