元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称，决定元素种类的是质子数（即核电荷数），不同种元素的原子最本质的区别是质子数（即核电荷数）不同．
A、把众多原子划分为不同种元素的依据是质子数（即核电荷数）不同，而不是原子的质量大小不同，故选项错误．
B、把众多原子划分为不同种元素的依据是质子数（即核电荷数）不同，而不是核外电子数不同，故选项错误．
C、把众多原子划分为不同种元素的依据是质子数（即核电荷数）不同，而不是核内中子数不同，故选项错误．
D、把众多原子划分为不同种元素的依据是质子数（即核电荷数）不同，故选项正确．
故选：D．