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。
从哪来 基于1.3 原子核式结构和1.2 卢瑟福模型（核式结构模型），明确原子由带正电的原子核和核外电子组成，且原子核由质子和中子构成，从而引出核内粒子组合差异的概念。
为什么 元素的化学性质主要由核外电子排布决定，而核外电子数等于核内质子数。既然同位素的质子数相同，其核外电子排布就完全一致，因此化学性质几乎相同；但由于中子数不同，原子核的质量数不同，导致物理性质（如质量、放射性）存在差异。这解释了为何同种元素可以有多种“形态”。
类比法
适合
形象思维强、抽象概念理解困难的学生。
将原子比作“汽车”，质子数是“品牌型号”（决定它是宝马还是奔驰，即元素种类），中子数是“发动机排量”（决定重量和动力，即同位素差异）。同品牌不同排量的车，外观（化学性质）一样，但重量（物理性质）不同。
逻辑推导法
适合
逻辑严密、喜欢探究本质的学生。
从元素定义出发：元素是具有相同质子数的一类原子的总称。既然定义只锁定质子数，那么中子数自然可以是变量。通过列举氢元素的三种同位素（氕、氘、氚），展示质子数恒为1，而中子数分别为0、1、2，从而推导出质子数决定元素身份，中子数决定同位素身份的逻辑链条。
应用情境法
适合
对实际应用感兴趣、动机驱动型的学生。
引入碳-14测年法和碘-131治疗甲状腺癌的案例。提问：为什么碳-14能测年龄而普通碳-12不能？为什么碘-131能治病而普通碘-127不能？引导学生发现：虽然它们都是碳或碘（化学性质相似，能被生物体吸收），但内部结构不同导致放射性不同，从而理解同位素在物理性质上的差异及其应用价值。