A、钠原子失去最外层电子后得到钠离子，核内质子数没有变，元素种类不变，故选项错误．
B、决定相对原子质量的质子数与中子数没有变，钠原子和钠离子的相对原子质量相同，故选项错误．
C、钠原子失去最外层电子后得到钠离子核内中子数没有变，故选项错误．
D、决定元素化学性质的是最外层电子数，钠原子失去最外层电子后得到钠离子，最外层电子数发生了改变，钠原子和钠离子的化学性质不同，故选项正确．
故选D．