答案：C

由上图的两种微粒结构示意图可知：

A、它们的核外电子层数相同，都为2个电子层数，故A正确；

B、它们的核外电子数相同，都为10个电子数，故B正确；

C、根据元素的概念：具有相同核电荷数（核内质子数）的一类原子的总称．它们的质子数不同，故不是同种元素，故C错误；

D、①表示阴离子，因为核电荷数=质子数＜核外电子数；②表示原子，因为核电荷数=核内质子数=核外电子数，故D正确．

故选C．