解题思路：A、根据同种元素的粒子是质子数相同进行分析判断．
B、②质子数=8，核外电子数=10，质子数＜核外电子数，为氧离子，带2个单位的负电荷．
C、元素的化学性质跟它的原子的最外层电子数目有关，决定元素的化学性质的是原子的最外层电子数．
D、若粒子的最外层电子数为8（氦为2个），则属于相对稳定结构，据此进行分析判断．
A、①和②的核内质子数相同，属于同一种元素的不同粒子，故选项说法正确．
B、②质子数=8，核外电子数=10，质子数＜核外电子数，为氧离子，带2个单位的负电荷，其微粒符号为O2-，故选项说法正确．
C、①和③的最外层电子数均为6，化学性质相似，故选项说法正确．
D、④表示的原子，最外层电子数是1，小于4，在化学反应中易失去1个电子而形成阳离子，故选项说法错误．
故选：D．
点评：
本题考点： 原子结构示意图与离子结构示意图．
考点点评： 本题难度不大，考查学生对粒子结构示意图及其意义的理解，了解粒子结构示意图的意义是正确解题的关键．