《普通高中化学课程标准（2017年版）》中指出要以发展化学学科核心素养为主旨,学科核心素养是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力,探查学生化学核心素养视域下的关键能力发展水平,提升学生的核心素养已成为目前亟待解决的问题。本研究以化学学习潜力生和化学学优生为研究对象,通过编制化学核心素养测查试题开展出声思维,辨析化学学优生与学习潜力生的关键能力构成及水平异同。论文选取化学学优生与化学学习潜力生作为研究对象开展关键能力的研究,首先通过文献梳理,厘定化学学习潜力生的概念与内涵,确定化学学习潜力生的选择方式,运用Winsteps软件分析处理学生的学业质量水平测试成绩,在济宁市与滕州市两所高中选出18名被试。随后,从化学核心素养的内容维度出发,依据化学核心素养测查框架,编制化学核心素养测查试题。让被试通过出声思维的方式完成化学核心素养测查试题,转录出声思维录音,形成文字稿。然后通过思考语言和内容分析法相结合,逐句分析被试转录稿,提取、探查化学学优生和学习潜力生的关键能力。对被试的关键能力进行水平层次划分,整理出每项能力的水平框架,以框架中的水平划分为标准,以内容分析法为方法,再次对被试的转录稿进行更为细致的分析,探析被试每项能力所达到的水平。最后,对化学学优生与化学学习潜力生的关键能力构成要素及水平进行异同比较,得出研究结论并给出教学建议。研究显示:（1）化学关键能力是一种包含多种构成要素的综合能力。（2）学生难以综合、系统运用多种化学关键能力要素解决问题。（3）逻辑思维能力是一种核心化学关键能力。创新之处:（1）明确化学学优生与化学学习潜力生化学关键能力构成要素及水平的异同,为今后开展化学关键能力研究提供了新的理论依据。（2）厘定化学关键能力的构成要素及水平,为分析化学关键能力提供了新的分析框架与方法。（3）编制化学核心素养测查试题,为之后开展化学核心素养的测查研究提供可资借鉴的新工具。