定义 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，统称核素。
从哪来 本节为高二化学第1讲起点，无前置知识点依赖，直接基于原子结构基础概念构建。
为什么 原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子组成。元素的化学性质主要由核外电子排布决定，而核外电子数等于质子数。因此，只要质子数相同，无论中子数如何变化，其核外电子排布基本一致，化学性质相似，属于同一种元素。但中子数不同导致原子质量不同，物理性质（如密度、放射性）存在差异，从而形成了同一元素下的不同“核素”。
讲法
类比法：身份证与体重
适合
形象思维强、对抽象概念理解困难的学生。
把“质子数”比作身份证上的“姓名”和“身份证号”，决定了你是谁（元素种类）；把“中子数”比作“体重”。两个人名字一样（同位素），但体重不同（不同核素）。他们还是同一个人（同种元素），但身体状态（物理性质/质量）略有不同。强调：名字（质子）不变，就是同一种人；体重（中子）变了，只是变胖或变瘦了。
讲法
数据拆解法：符号拆解
适合
逻辑严密、擅长符号运算的学生。
直接拆解核素符号 $_Z^A X$。
1. $Z$（左下角）：质子数，决定元素种类。
2. $A$（左上角）：质量数 = 质子数 + 中子数。
3. 中子数 $N = A - Z$。
推导：若两个原子 $X_1$ 和 $X_2$ 的 $Z$ 相同，但 $A$ 不同，则 $N_1 \neq N_2$。结论：$Z$ 同 $A$ 异 $\rightarrow$ 同位素。通过代数关系直接锁定定义，避免模糊记忆。
讲法
历史溯源法：氢的三种兄弟
适合
喜欢故事背景、对化学史感兴趣的学生。
引入氢元素的三种核素：氕（$_1^1H$，无中子）、氘（$_1^2H$，1个中子，重氢）、氚（$_1^3H$，2个中子，超重氢，有放射性）。
提问：为什么它们都叫“氢”？因为质子都是1个，化学性质几乎一样（都能和水反应生成水）。为什么叫不同名字？因为质量不同，物理性质不同（氘水密度大，氚有放射性）。通过具体实例让学生感知“同”与“不同”的边界。