آموزش Chemistry + Python: حل مسائل شیمی با پایتون

سرفصل ها و درس ها

معرفی دوره Introduction to the course

• نمای کلی دوره Course overview

• مفاهیم اولیه شیمی: بخش اول Basic concepts of chemistry: part 1

• مفاهیم اولیه شیمی: بخش دوم Basic concepts of chemistry: part 2

• مفاهیم اولیه شیمی: بخش سوم Basic concepts of chemistry: part 3

• مقدمه ای بر پایتون Introduction to Python

• محیط COLAB The COLAB environment

متغیرها و انواع داده ها Variables and data types

• متغیرها و انواع داده ها Variables and data types

• محاسبات با پایتون Arithmetics with python

• ورودی کاربر User input

• تمرینات Exercises

• راه حل: محاسبه وزن مولی Solution: calculating the molar weight

• راه حل: محاسبه چگالی Solution: calculating the density

• راه حل: محاسبه تعداد مول ها Solution: Calculating the number of mols

رشته های Strings

• مفهوم رشته Concept of strings

• رشته ها: روش های دستکاری Strings: manipulation methods

• مفهوم لبخند در شیمی The concept of SMILES in chemistry

• تمرینات Exercises

• راه حل: استفاده از روش های رشته ای برای تجزیه و تحلیل یک ترکیب آلی Solution: using string methods to analyze a organic compound

• راه حل: شناسایی هترواتم ها در مولکول ها Solution: identifying heteroatoms in molecules

شرایط Conditionals

• عملگرهای منطقی و رابطه ای Logical and relational operators

• مفهوم مشروط Concept of conditionals

• مفهوم و استفاده از دستورات if، else و elif Concept and use of the if, else and elif commands

• شرایط تودرتو و پیچیده Nested and complex conditions

• تمرینات Exercises

• راه حل: وجود هترواتم ها و/یا پیوندهای دوگانه Solution: presence of heteroatoms and/or double bonds

• راه حل: شناسایی گروه های عملکردی Solution: identifying functional groups

پروژه 1- تولید نام IUPAC یک ترکیب آلی Project 1- generating the IUPAC name of an organic compound

• پروژه 1 - مقدمه Project 1 - Introduction

• پروژه 1 - وضوح: قسمت 1 Project 1 - resolution: part 1

• پروژه 1 - وضوح: قسمت 2 Project 1 - resolution: part 2

حلقه ها Loops

• مفهوم حلقه ها Concept of loops

• حلقه های FOR The FOR loops

• تو در تو برای حلقه ها Nested for loops

• حلقه WHILE The WHILE loop

• تمرینات Exercises

• راه حل: محاسبه جرم مولکولی مولکول های مختلف Solution: calculating the molecular mass of various molecules

• راه حل: منوی محاسبه چندین متغیر Solution: Menu for calculating several variables

ساختارها/مجموعه های داده Data structures/colections

• مفهوم مجموعه ها Concept of collections

• تاپل ها Tuples

• لیست ها Lists

• لغت نامه ها Dictionaries

• مجموعه ها Sets

• ساختارهای داده تو در تو Nested data structures

• تمرینات Exercises

• راه حل: محاسبه جرم مولی مواد مختلف Solution: calculating the molar mass of various substances

• راه حل: استفاده از فرهنگ لغت برای محاسبه توده های مولی مختلف Solution: using dictionaries to calculate various molar masses

• راه حل: استخراج همه عناصر از یک واکنش Solution: Extracting all elements from a reaction

پروژه 2: تولید فرمول مولکولی یک ترکیب Project 2: Generating the molecular formula of a compound

• توضیح پروژه Project explanation

• راه حل: قسمت 1a Solution: part 1a

• راه حل: قسمت 1b Solution: part 1b

• راه حل: قسمت 2 Solution: part 2

• راه حل: قسمت 3 Solution: part 3

• راه حل: قسمت 4 Solution: part 4

کارکرد Functions

• مفهوم توابع Concept of functions

• توابع در پایتون: قسمت 1 Functions in Python: part 1

• توابع در پایتون: قسمت 2 Functions in Python: part 2

• تمرینات Exercises

• راه حل: تابعی که جرم مولی را محاسبه می کند Solution: a function that calculates the molar mass

• راه حل: تابعی برای قانون گاز ایده آل Solution: a function for the ideal gas law

• راه حل: تابعی برای بازده یک واکنش Solution: Function for the yield of a reaction

ماژول ها Modules

• ماژول ریاضی Math module

• ماژول تصادفی Random module

• ماژول زمان Time module

• تمرینات Exercises

• راه حل: تابعی که pH را محاسبه می کند Solution: a function that calculates the pH

• راه حل: انتخاب عناصر تصادفی از یک تاپل Solution: selecting random elements from a tuple

خطاها و استثناها در پایتون Errors and exceptions in Python

• خطاها و استثنائات Errors and exceptions

• مدیریت خطاها و استثناها در پایتون Handling errors and exceptions in Python

• تمرینات Exercises

• راه حل: درمان خطاهای تمرین قبلی Solution: treating errors in a previous exercise

• راه حل: تابعی که خطاها و استثناها را درمان می کند Solution: a function that treat errors and exceptions

پروژه 3 - متعادل کردن یک معادله شیمیایی Project 3 - Balancing a chemical equation

• پروژه - مقدمه - قسمت 1 Project - introduction - part 1

• پروژه - مقدمه - قسمت 2 Project - introduction - part 2

• راه حل: قسمت 1 Solution: part 1

• راه حل: قسمت 2 Solution: part 2

• راه حل: قسمت 3 Solution: part 3

• راه حل: قسمت 4 Solution: part 4

• راه حل: قسمت 5 Solution: part 5

• راه حل: قسمت 6 Solution: part 6

• محدودیت های راه حل Limitations of the solution

پروژه اضافی - تولید سطوح انرژی بر اساس عدد اتمی Extra project - Generating the energy levels according to atomic number

• معرفی و دستورالعمل پروژه Project introduction and instructions

• راه حل: قسمت 1 Solution: part 1

• راه حل: قسمت 2 Solution: part 2

• راه حل: قسمت 3 Solution: part 3

عبارات با قاعده Regular expressions

• مقدمه ای بر مفهوم عبارات منظم (regex) Introduction to the concept of regular expressions (regex)

• استفاده از عبارات منظم در پایتون: توابع search()، match() و findall(). Using regular expressions in Python: search(), match(), and findall() functions

• تمرینات Exercises

• راه حل: استخراج اتم ها از مولکول ها Solution: extracting atoms from molecules

• راه حل: جداسازی معرف ها و محصولات در یک معادله رشته ای Solution: separating reagents and products in a string equation

بخش پاداش Bonus section

• کلاس جایزه Bonus class